分析化學基礎課件

第五章定量分析

化學基礎制作人：吳劍第三節(jié)

滴定分析概論

第一節(jié)定量分析概述第二節(jié)定量分析中的誤差和分析數(shù)據(jù)處理第五章定量分析化學基礎制作人：吳劍第三節(jié)滴定分第一節(jié)定量分析概述學習目的是什么？學以致用什么是分析？定量分析是什么？有什么用處？是研究物質化學組成的分析方法、有關理論和技術的一門學科。它是化學領域的一個重要分支，其內容有：定性分析、定量分析和結構分析。第五章第一節(jié)第一節(jié)定量分析概述學習目的是什么？是研究物質化學組成的分科學家的“眼睛”提供必要的信息同時也是手、鼻子、耳朵和嘴科學家的感覺器官的延伸什么用？在化學學科發(fā)展中的作用：生命科學、分子科學、遺傳密碼在化學研究工作中的作用：新物質鑒定、

結構與性能在現(xiàn)代化學工業(yè)中的作用：質量控制與自動檢測分析化學與社會：環(huán)境、體育、破案第五章第一節(jié)科學家的“眼睛”提供必要的信息什么用？在化學學科發(fā)展中的作中醫(yī)藥：中藥的開發(fā)與鑒定中草藥中有效成分的研究病因調查臨床檢驗環(huán)境分析三廢處理藥品質量和藥品標準保證人們用藥安全第五章第一節(jié)中醫(yī)藥：中藥的開發(fā)與鑒定第五章第一節(jié)（一）根據(jù)試樣用量的多少分類分析方法樣品的質量樣品的使用體積常量分析半微量分析微量分析超微量分析＞0.1g0.1～0.01g10～0.1mg＜0.1mg＞10ml10～1ml1～0.01ml≤0.01ml一、分析方法的分類第五章第一節(jié)（一）根據(jù)試樣用量的多少分類分析方法根據(jù)被測組分的含量百分比分類分析方法常量組分分析微量組分分析痕量組分分析組分含量＞1%0.01%~1%＜0.01%第五章第一節(jié)根據(jù)被測組分的含量百分比分類分析方法常量組分分析微量組分分析（二）依據(jù)物質的性質和操作方法1、化學分析法容量分析（各種滴定分析）、重量分析第五章第一節(jié)（二）依據(jù)物質的性質和操作方法1、化學分析法第五章第一節(jié)甲基紅甲基橙酚酞pH1210864210203040突變范圍反應終點0酸堿平衡——酸堿滴定第五章第一節(jié)甲基紅甲基橙酚酞pH1210864210203040突變范圍沉淀溶解平衡——沉淀滴定第五章第一節(jié)沉淀溶解平衡——沉淀滴定第五章第一節(jié)配位離解平衡——配位滴定Mg-EBT+EDTA＝Mg-EDTA+EBT

（鮮紅色）（藍色）

第五章第一節(jié)配位離解平衡——配位滴定Mg-EBT+EDTA＝Mg-EDT0.600.700.800.901.00510152025mlKMnO4加入百分率E（V）30突躍:0.86—1.26V1.101.201.061.501.401.30氧化還原反應——氧化還原第五章第一節(jié)0.600.700.800.901.00510152025m優(yōu)：應用范圍廣所用儀器簡單結果準確，其相對誤差一般能控制在0.2%以內。缺：對于試樣中微量雜質的定性與定量分析往往不夠靈敏，不適用于快速分析。第五章第一節(jié)優(yōu)：應用范圍廣第五章第一節(jié)儀器分析用精密儀器測量物質的某些物理或物理化學性質以確定其化學組成、含量及化學結構的一類分析方法，又稱為物理和物理化學分析法。2、儀器分析法也就是借助一定的工具來延伸手、眼等人體的感覺器官的功能。第五章第一節(jié)儀器分析用精密儀器測量物質的某些物理或物理化學性質以確方法分類主要分析方法被測物理性質

光譜分析發(fā)射光譜分析、火焰光度分析輻射的發(fā)射分子發(fā)光分析法、放射分析法紫外-可見分光光度法輻射的吸收原子吸收分光光度法紅外光譜法、核磁共振波譜法比濁法、拉曼光譜法輻射的散射折射法、干涉法輻射的折射

X-射線衍射法、電子衍射法輻射的衍射偏振法輻射的旋轉

電化學分析電位法電極電位電導法電導極譜法、溶出伏安法電流-電壓色譜分析氣相色譜法、液相色譜法薄層色譜法兩相間的分配熱分析熱導法、焓法熱性質質譜法質荷比第五章第一節(jié)方法分類主要分析方法儀器分析的主要特點如下：6易于自動化。5適應性強，應用廣泛；適于痕量組分的測定；3分析迅速，適于批量試樣的分析；2選擇性好，適于復雜組分試樣的分析；1靈敏度高；第五章第一節(jié)儀器分析的主要特點如下：6易于自動化。5適應性強，應用分析化學化學分析儀器分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電化學分析光化學分析色譜分析熱分析重量分析滴定分析電導、電位、電解、庫侖極譜、伏安發(fā)射、吸收、熒光、光度氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細管電泳熱導法、焓法、質譜四大波譜紫外、紅外、核磁、質譜第五章第一節(jié)分化儀酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電化學分析光化學分儀器分析與化學分析關系

儀器分析：適用于微量或痕量組分的測定；是物理或物理化學分析方法?；瘜W分析：一般用于常量分析，是化學分析法?；瘜W分析是儀器分析的基礎，儀器分析離不開必要的化學分析步驟，二者相輔相成，各有用途。例如：市場買菜時不能用分析天平。也不能用只用手來感覺重量。

第五章第一節(jié)儀器分析與化學分析關系儀器分析：適用于微量或痕量組分的測定例行分析：例行分析是指一般化驗室日常生產(chǎn)中的分析仲裁分析：是指不同單位對分析結果有爭議時請權威單位進行裁判的分析第五章第一節(jié)例行分析：例行分析是指一般化驗室日常生產(chǎn)仲裁分析：是指不同單分析化學的進展1.由分析對象來看有機物分析無機物分析生物活性物質2.由分析對象的數(shù)量級來看3.由分析自動化程度來看常量微量痕量分子水平手工操作儀器自動全自動智能化儀器第五章第一節(jié)分析化學的進展1.由分析對象來看有機物分析無機物分析生物活（一）取樣：根據(jù)分析對象是氣體、液體、或固體，采用不同的取樣方法。在取樣過程中，最重要的一點是要使分析試樣具有代表性。固體試樣：粉碎、過篩、混勻、縮分，得到少量試樣，烘干保存于干燥器中備用。二、定量分析的一般程序第五章第一節(jié)（一）取樣：二、定量分析的一般程序第五章第一節(jié)縮分一般采取四分法第五章第一節(jié)縮分一般采取四分法第五章第一節(jié)定量化學分析一般采用濕法分析，通常要求將干燥好的試樣分解后轉移入溶液中，然后進行分離及測定。

(二)試樣的預處理目的—濕法分析中，應將待測組分定量轉移至溶液中溶解法－用溶劑，如水、酸、堿或混合酸溶解樣品。熔融法－試樣與酸性或堿性熔劑混勻于特定坩堝中，在高溫下熔融，然后再用水或酸浸取融塊。有機試樣干式灰化－馬弗爐高溫分解，殘渣酸提取。有機試樣濕式消化－HNO3和H2SO4混合溶劑煮解。要求：試樣分解完全；待測物質不損失；避免引入干擾雜質。第五章第一節(jié)定量化學分析一般采用濕法分析，通常要求將干燥好的試(二)試

根據(jù)待測組分的性質、含量和對分析結果準確度的要求，選擇合適的分析方法。根據(jù)方法的靈敏度、選擇性及適用范圍等來正確選擇適合的分析方法。當試樣共存組分對待測組分的測定有干擾時，常用掩蔽劑消除干擾，而無合適的掩蔽方法時，必須進行分離。一般實際工作中要平行測定3~4次(三)分離及測定第五章第一節(jié)根據(jù)待測組分的性質、含量和對分析結果根據(jù)分析過程中有關反應的計量關系及分析測量所得數(shù)據(jù)，計算試樣中待測組分的含量。對于測定結果及誤差分布情況，應用統(tǒng)計學方法進行評價。(四)分析結果的計算及評價第五章第一節(jié)根據(jù)分析過程中有關反應的計量關系及分節(jié)小結第五章第一節(jié)節(jié)小結第五章第一節(jié)思考題1．常量分析的稱樣量是指在A．0.1g以上B．1g以上C．0.001～0.01gD．0.00001～0.0001gE．0.01～0.1g2.對某生物樣品進行分析時取用了1L的樣品，進行分析，最后檢測出其中含有1zmol（10-21）的某蛋白質成分，該分析屬于：(A)微量分析(B)超微量分析(C)超微量組分分析(D)常量分析章頁第五章第一節(jié)思考題2.對某生物樣品進行分析時取用了1L的樣第二節(jié)定量分析中的誤差和分析數(shù)據(jù)處理絕對準確？誤差是客觀存在的需要準確可靠的結果研究誤差產(chǎn)生的原因——減少誤差第五章第二節(jié)第二節(jié)定量分析中的誤差和分析數(shù)據(jù)處理絕對準確？第五章第二一、系統(tǒng)誤差和偶然誤差（一）系統(tǒng)誤差:

由于分析過程中某些固定因素所引起特點

a.影響恒定；

b.重復出現(xiàn)；

c.單向性；

d.可以消除。

產(chǎn)生的原因?誤差:

測定值與真實值之差第五章第二節(jié)一、系統(tǒng)誤差和偶然誤差（一）系統(tǒng)誤差:由于分析過程中某(2)產(chǎn)生的原因a.方法誤差b.儀器誤差c.試劑誤差d.操作誤差(主觀誤差)采用一定的方法,使用一定的儀器,在一定的溶液中由實驗人操作1.系統(tǒng)誤差(1)特點第五章第二節(jié)(2)產(chǎn)生的原因a.方法誤差采用一定的方法,使用一定的儀（二）

偶然誤差:由某些難以控制或無法避免的偶然因素造成的（1）

產(chǎn)生的原因a.偶然因素(如:溫度,濕度,氣壓)b.分析儀器的輕微波動，電壓的波動等（2）

特點

a.不恒定b.難以預測和控制c.服從正態(tài)分布(統(tǒng)計規(guī)律)可通過增加平行測定次數(shù)減免第五章第二節(jié)（二）偶然誤差:由某些難以控制或無法避免的偶然因素造成的溶液濺失、加錯試劑、讀錯刻度、記錄和計算錯誤對應的數(shù)據(jù)應該刪除

過失:誤差數(shù)據(jù)應當保留第五章第二節(jié)溶液濺失、加錯試劑、讀錯刻度、記錄和計算錯誤過失:誤差數(shù)據(jù)應（一）準確度與精密度的定義及兩者的關系二.準確度和精密度122的準確度好準確度──分析結果與真實值接近的程度第五章第二節(jié)（一）準確度與精密度的定義及兩者的關系二.準確度和精密度1精密度──幾次平衡測定結果相互接近程度,反映重現(xiàn)性.2組1組2組的精密度高第五章第二節(jié)精密度──幾次平衡測定結果相互接近程度,反映重現(xiàn)性.2組1組精密度是保證準確度的先決條件；精密度高不一定準確度高；但準確度高一定要求精密度高.

1組2組3組4組準確度與精密度的關系準確：在一定的精密度保證下分析結果與真實值接近第五章第二節(jié)1組2組3組4組準確度與精密度的關系準確：在一定的精密度保證（二）誤差與偏差（1）絕對誤差（2）相對誤差1、誤差第五章第二節(jié)（二）誤差與偏差（1）絕對誤差1、誤差第五章第二節(jié)b0.2173g

a2.1752g例1:2.1753g2:0.2174g21第五章第二節(jié)b0.2173ga2.1752g例1:2.1753g2、偏差絕對偏差平均偏差相對平均偏差

（1）平均偏差、相對平均偏差第五章第二節(jié)2、偏差絕對偏差平均偏差相對平均偏差（1）平均偏差、相對標準偏差平均偏差:0.24S1＝0.28；S2＝0.40平均偏差（2）標準偏差、相對標準偏差第五章第二節(jié)標準偏差平均偏差:0.24S1＝0.28；S2＝0.相對標準偏差(RSD)相對平均偏差第五章第二節(jié)相對標準偏差(RSD)相對平均偏差第五章第二節(jié)(一)選擇合理的分析方法如:常量組分的測定選用化學分析法，微量或痕量組分的測定選用儀器分析法。(二)減小測量誤差靶要大減重稱量法?滴定液的體積

?三、提高分析結果準確度第五章第二節(jié)三、提高分析結果準確度第五章第二節(jié)(三)減小測量中的系統(tǒng)誤差(1)方法誤差——采用標準方法,對比實驗(2)試劑誤差——作空白實驗(3)儀器誤差——校正儀器

(4)回收試驗(四)減小偶然誤差的影響平行測第五章第二節(jié)(四)減小偶然誤差的影響平行測第五章第二節(jié)1、下列敘述錯誤的是A．方法誤差屬于系統(tǒng)誤差B．系統(tǒng)誤差又稱可定誤差C．系統(tǒng)誤差呈正態(tài)分布D．系統(tǒng)誤差包括操作誤差E．系統(tǒng)誤差具有單向性C2、減小偶然誤差的方法A．空白試驗B．對照試驗C．回收試驗D．校準儀器E．多次測定取平均值E第五章第二節(jié)1、下列敘述錯誤的是C2、減小偶然誤差的方法E第五章第二四、有效數(shù)字及其運算規(guī)則（一）有效數(shù)字有效數(shù)字:具有實際意義的數(shù)字，其位數(shù)包括所有的準確數(shù)字和最后一位可疑數(shù)字?？梢蓴?shù)字取決于儀器準確度只能保留一位有效數(shù)字位數(shù)包括所有準確數(shù)字和一位欠準數(shù)字例：滴定讀數(shù)21.38mL，最多可以讀準三位

第四位欠準第五章第二節(jié)四、有效數(shù)字及其運算規(guī)則（一）有效數(shù)字有效數(shù)字位數(shù)包括所有準1.在0~9中間或之后的0是有效數(shù)字，之前的只是定位用不是有效數(shù)字。例：

0.06050四位有效數(shù)字定位有效位數(shù)

例：3600→3.6×103

兩位→3.60×103三位確定有效數(shù)字第五章第二節(jié)1.在0~9中間或之后的0是有效數(shù)字，之前的只是定位用不是

2．pH，pM，pK，lgC，lgK等對數(shù)值，其有效數(shù)字的位數(shù)取決于小數(shù)部分（尾數(shù)）數(shù)字的位數(shù)，整數(shù)部分只代表該數(shù)的方次例：

pH=11.20→[H+]=6.3×10-12[mol/L]

兩位3．常數(shù)為無誤差或無限多位有效數(shù)字4．結果首位為8和9時，有效數(shù)字可多計一位例：90.0%，可視為四位有效數(shù)字

第五章第二節(jié)2．pH，pM，pK，lgC，lgK等對數(shù)值，其有效數(shù)字的1．記錄規(guī)則在記錄測量數(shù)據(jù)時，只允許保留一位可疑數(shù)字。2．修約規(guī)則(1)四舍六入五留雙(2)禁止分次修約3．運算規(guī)則加減看小數(shù),乘除看有效（二）有效數(shù)字的修約與運算規(guī)則第五章第二節(jié)1．記錄規(guī)則2．修約規(guī)則3．運算規(guī)則加減看小數(shù),乘除看例：0.012125.641.057

26.7091(1).加減(2).乘除

例：(0.0325

5.103

60.0)/139.8=0.071179184

26.710.0712第五章第二節(jié)例：0.012126.7五、可疑值的取舍可疑值或逸出值(一)Q-檢驗法(二)G-檢驗法第五章第二節(jié)五、可疑值的取舍可疑值或逸出值(一)Q-檢驗法(二)項目系統(tǒng)誤差偶然誤差產(chǎn)生原因固定因素，有時不存在不定因素，總是存在分類方法誤差、儀器與試劑誤差、主觀誤差環(huán)境的變化因素、主觀的變化因素等性質重現(xiàn)性、單向性（或周期性）、可測性服從概率統(tǒng)計規(guī)律、不可測性影響準確度精密度消除或減小的方法校正增加測定的次數(shù)第五章第二節(jié)節(jié)小結項目系統(tǒng)誤差偶然誤差產(chǎn)生原因固定因素，有時不存在不定因素，總公式兩誤差五偏差誤對真偏對均絕對減相對除平均n標準n-1相對準標準好第五章第二節(jié)節(jié)小結公式兩誤差第五章第二節(jié)節(jié)小結差分兩種度有一雙誤則不準偏則不精精而不準系統(tǒng)有誤準卻不精偶然致偏精而又準方為可靠誤差與偏差準確度與精密度誤差對應準確度偏差對應精密度精確不一定準確系統(tǒng)可能有誤差準確但精密度不好是偶然因素導致偏差過大只有又精密又準確數(shù)據(jù)才是可靠的第五章第二節(jié)節(jié)小結差分兩種誤差與偏差第五章第二節(jié)節(jié)小結下列是四位有效數(shù)字的是

A．1.1050B．0.100C．0.5000D．0.0050E．pH=12.00將下列數(shù)據(jù)修約成四位有效數(shù)字。(1)53.6424(2)0.78865(3)4.1326×10-7(4)8.32251(5)10.0654(6)0.386550(7)26.635(8)108.345第五章第二節(jié)章頁思考題下列是四位有效數(shù)字的是第五章第二節(jié)章頁思考題

第三節(jié)

滴定分析概論

一、滴定分析的過程與特點以測量相互反應物質溶液體積為基礎的定量分析方法，稱為滴定分析或容量分析?！味ǚ治龆繙y定的依據(jù)：tT+aA=P第五章第三節(jié)第三節(jié)滴定分析概論一、滴定分析的過程與特點以測量相互滴定分析的基本過程為：將已知準確濃度的試劑溶液（滴定劑或標準溶液）↓滴加待測溶液中↓加入指示劑↓完全反應

根據(jù)滴定反應的化學計量關系、標準溶液的濃度和體積用量，計算出被測組分的含量，這種定量分析的方法稱為滴定分析法。第五章第三節(jié)滴定分析的基本過程為：將已知準確濃度的試劑溶液（滴定劑或標滴定液(標準溶液)被測物質溶液滴定計量點指示劑滴定終點滴定誤差（一）重要概念第五章第三節(jié)滴定液(標準溶液)（一）重要概念第五章第三節(jié)（二）主要方法主要滴定分析方法1．酸堿滴定法2．氧化還原滴定法高錳酸鉀法、碘量法、亞硝酸法3．配位（絡合）滴定法4．沉淀滴定法第五章第三節(jié)（二）主要方法主要滴定分析方法1．酸堿滴定法2．氧化還原二、滴定方式主要滴定方式（一）直接滴定法（二）返滴定法（三）置換滴定法（四）間接滴定法定量、迅速、易定第五章第三節(jié)二、滴定方式主要滴定方式（一）直接滴定法（二）返滴定法（2）高純（3）穩(wěn)定（4）大摩爾質量（1）相符三、滴定液

基準物質（一）滴定液的配制

1．直接配制法溶液溶質+溶劑第五章第三節(jié)（2）高純（3）穩(wěn)定（4）大摩爾質量（1）相符三、滴2．間接配制法（標定法）（1）多次稱量法（2）移液管法第五章第三節(jié)2．間接配制法（標定法）（1）多次稱量法（2）移液管法第（二）濃度表示方法1．物質的量濃度2．滴定度第五章第三節(jié)（二）濃度表示方法1．物質的量濃度2．滴定度第五章第三四、滴定分析計算（一）滴定反應物質之間的化學計量關系第五章第三節(jié)四、滴定分析計算（一）滴定反應物質之間的化學計量關系第五章第（二）滴定分析計算1有關滴定液濃度計算例4CA0.1035mol/LHClVA21.87ml