武大分析化学分析化学概论-讲义

第三十四页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十六页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十七页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十八页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十九页，编辑于星期二：七点 六分。
第三十页，编辑于星期二：七点 六分。
第三十一页，编辑于星期二：七点 六分。
第三十二页，编辑于星期二：七点 六分。
第三十三页，编辑于星期二：七点 六分。
第十八页，编辑于星期二：七点 六分。
第十九页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十一页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十二页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十三页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十四页，编辑于星期二：七点 六分。
第二十五页，编辑于星期二：七点 六分。
第一页，编辑于星期二：七点 六分。
第二页，编辑于星期二：七点 六分。
第三页，编辑于星期二：七点 六分。
第四页，编辑于星期二：七点 六分。
第五页，编辑于星期二：七点 六分。
第六页，编辑于星期二：七点 六分。
第七页，编辑于星期二：七点 六分。
第八页，编辑于星期二：七点 六分。
第九页，编辑于星期二：七点 六分。
第十页，编辑于星期二：七分。
第十二页，编辑于星期二：七点 六分。
第十三页，编辑于星期二：七点 六分。
第十四页，编辑于星期二：七点 六分。
第十五页，编辑于星期二：七点 六分。
第十六页，编辑于星期二：七点 六分。
第十七页，编辑于星期二：七点 六分。

8. pH，pM，logK等对数其有效数字的位数 取
决于尾数部分的位数，整数部分只代表方次 如：pH=11.02 [H+]=9.6×10-12 二位
3.3 分析化学中的数据处理
• 3.3.1 随机误差的正态分布
• 3.3.2 少量数据的统计处理
t 分布曲线 t xx n
sx
s
平均值的置信区间
xtsx
活度常数、浓度常数、混合常数
5.1.3溶液中的其他相关平衡
物料平衡
电荷平衡 质子条件
强酸(碱)+弱酸(碱)
弱酸(碱)+弱酸(碱) 共轭酸碱对
5.2.酸碱组分的平衡浓度与分布分数δ
5-3.水溶液中pH的计算 计算公式
1.强酸(碱)溶液： 2.一元弱酸(碱)溶液 3.多元酸(碱)溶液 4.混合酸(碱)溶液 5.两性物质
第三章 分析化学中的误差与 数据处理
3.1分析化学中的误差
3.1.1 准确度与精密度 3.1.2 误差与偏差
3.1.2.1 基本概念 3.1.2.2 误差:
绝对误差 相对误差
3.1.2.3 偏差
平均值 平均偏差 标准偏差
样本
总体
x
d
1 n
n
|
i1
xi
x|
xi
n
s
(xi x)2
5.4: 缓冲溶液
缓冲溶液pH值的计算 缓冲溶液的选择原则
5.5: 酸碱指示剂
指示剂变色原理 理论变色点： 理论变色范围 指示剂的选择原则
影响指示剂变色因素
5.6: 酸碱滴定法原理
滴定曲线，sp前，sp时，sp后pH计算 突跃范围，指示剂选择原则 准确滴定判别式 分别滴定判别式

R) depend on K and , else depend on structure of
the molecular.
2020年1月5日2时9分
Table vibrational force constant of some bonds(mdyn/Å)
bond types force constant position
O H3C C CH3
O C CH3
1715 cm -1 1685 cm -1
O
O
C CH3
C
1685 cm -1 1660 cm -1
2020年1月5日2时9分
(2) Steric effect field effect；sterically hindered effect；cyclic tension.
Infrared spectrum
Ordinate: absorbance, Abscissa: wavelength λ(m) and wave number 1/λ (cm-1)
Described by Number, position, shape of peaks
Application: structure determination of organic molecules. Qualitation: characteristic absorptive frequency. quantitation: strength of absorptive peak.
2020年1月5日2时9分
§13.1.3 Basic Vibrational Types of the Group in Molecule
1. Two kinds of basic vibrational types

合物；M+Y=MY(为简化省去电荷)，反 应的平衡常数表达式为：
MY KMY M Y
KMY 称为M-Y的稳定常数（形成常数），
用它来衡量络合物的稳定性，KMY 值越 大，络合物越稳定。
对于 MLn 型络合物，它是逐级形成的， 并可逐级离解
K稳1
1 K不稳n
; K稳2
1 K不稳n－1
........K稳n
Zn2 C Zn2 Zn2
7.9 1060.020
=1.6 10-7 mol/l
Zn
NH 3
2 4
4
Zn2
NH 3 4
=109.06 1.6 10-7 10-4
=1.8 10-2 mol/l
三 副反应系数
络合滴定中所涉及的化学平衡比较复 杂，除了被测金属离子M和EDTA之间的 主反应外，还存在不少副反应。
以lg[L]（P[L]）为横坐标， 为纵坐
标作图，则得到分布图P95图3－3、3－4
MLi MLlCM
例. 计算0.02mol/L Zn2+溶液
（
NH3 =0.10mol/L）中的
Zn2
，Zn
NH
3
2
4
解： Zn2
1
1
1 NH3 ....
4 NH34
7.9 10-6
lgβ值查P324附表8
以络合反应（形成配合物）反应为基础的滴 定分析方法。
络合反应广泛地应用于分析化学的各种分 离与测定中，如许多显色剂、萃取剂、沉淀 剂、掩蔽剂等都是络合剂，因此，有关络合反 应的理论和实践知识，是分析化学的重要内容 之一，本章也是分析化学的重要基础之一。
§
配位反应是金属离子（M）和中性分子或

造成
例如：沉淀不完全、滴定反应中有干扰离子
减免方法：
对照试验－用同样方法对标样分析，然后将分析结果 与标准值对照，从差值判断方法误差大小
ICM MP China PM
Shanghai
University
② 仪器、试剂误差 －由仪器本身缺陷、试剂不纯、器皿的质量问 题而引起。 例如：蒸馏水不纯、容量瓶刻度不准 减免方法：
ICM MP China PM
二、重量分析
Shanghai
University
1.步骤：称试样w1→溶解→定量转化成难溶 化合物→过滤→洗涤→干燥→灼烧 →称重w2→根据w1、w2间接 计算试 样含量 例：测试样中Ba2＋含量 2.特点：速度慢、操作复杂、设备简单 3.要求：分析精度在0.1~0.2％之间
ICM MP China PM
§1－2 分析化学中的误差
Shanghai
University
一、定量分析中的误差和表示法 ⑴ 准确度和误差 准确度—表示分析结果与真值之间的接近 程度。大小用误差E表示 准确度和误差关系： E小，表示测定结果真值接近，准确度高 E大，表示测定结果真值差距大，准确度低 说明：⑴误差有正负 ⑵误差有绝对、相对之分 相对误差能反映准确度的大小
Shanghai
University
◆重量百分数－被测组分在试样中所占白分 数（W/G×100%) ◆体积百分数－100mL溶液中所含被测组分 体积（V/V) ◆如被测组分含量很低，常用ppm、 ppb表 示 1 PPm等于106份试样中含1份被测组分。 1 PPb等于109份试样中含1份被测组分。
ICM MP China PM
⑵ 精密度和偏差
偏差di
Shanghai

Support:
Requirements for suport: ① Uniform pore diameter; 60~80, 80~100 mesh ② Large surface area. ③ Particles should be of regular shape. ④ Be of good mechanical strength.
K concn.of solutein stationary phase concn.of solute inmobile phase
Discussion:
(1) The smaller the distribution ratio for a solute, the faster that solute will move down the column
2020年1月5日2时9分
§11.2.1 Gas Chromatographs
1-gas cylinder；2-pressure regulator；3-drying tube for purification of gas；4needle valve；5-flow meter;6-pressure gauge；7sample injector；8column;9-detector；10amplifier；11-temperature controller；12-recorder；
2020年1月5日2时9分
Classification
Gas chromatography, GC
Mobile phase: gas(nitrogen or helium).
Column：packed or open tubular. Stationary phase: solid or liquid. Gas-solid and gas-liquid chromatography

贮存于大容器(如贮气柜或槽)内的物料，因密 度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下 等不同处采取部分试样后混匀
编辑课件
采集气体物质装置 （a)小型气体吸收管；（b)小型冲击式集尘器
编辑课件
大气试样
静态气体试样 直接采样，用换气或减压的方法将气体试 样直接装入玻璃瓶或塑料瓶中或者直接与气体分析仪连接
2
其中： E m X
1 固体试样
试样多样化，不均匀试样应，选取不同部位进行 采样，以保证所采试样的代表性。
土壤样品: 采集深度0-15cm的表地为试样，按3点式(水田出口， 入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线 的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg，经压碎、风 干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5 mm 的样品作分析试样。
最小质量/Kg
0.2
0.3
0.5
9.03 13.55 22.6
2.26 3.39 5.65
0.80 1.20 2.00
0.14 0.21 0.35
0.035 0.053 0.088
0.013 0.019 0.031
0.006 0.009 0.016
1.0 45.2 11.3 4.00 0.69 0.176 0.063 0.031
食品试样
根据试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试 样的处理步骤。 可用“随机取样”和“缩分”, 防止污染要求更严 预干燥：含水试样干燥至衡重，计算水分 脱脂 对含脂肪高的样品，置于乙醚（100g样品需 500ml乙醚）中，静止过夜，除去乙醚层，风干 研磨 成细而均匀的分析试样
编辑课件
编辑课件
编辑课件
4 基准物质和标准溶液
基准物质: 能用于直接配制和标定标准溶液的物质。 要求：试剂与化学组成一致；纯度高；稳定；摩尔 质量大；滴定反应时无副反应。

29
2、滴定方式
1）直接滴定（direct titration）：
标准溶液直接滴定被测物
2）间接滴定（indirect titration） ：不能与滴定剂直接
反应的物质可以通过另外的化学反应，以滴定的方式间
接测定
2
2
4
Ca
CaC2 O4
C 2 O CO2 H 2O
HCl溶液滴定至化学计量点，消耗25.20 mL，求HCl溶液的浓度
2 HCl + Na2B4O7 + 5H2O = 2NaCl + 4H3BO3
(分子量Na2B4O7⋅10H2O: 381.37)
，又被称为分析科学。
“现代化学之母”
我国近代化学的启蒙者徐寿先生“考质求数之学，乃格物之大端
，乃为化学之极致也。”
4
分析化学是研究分析方法的科学，一个完整具体的
分析方法包括测定方法和测定对象两部分
分析化学三要素――理论、方法与对象
反映了科学、技术和生产之间的关系
高校和科研单位、仪器制造部门和生产单位的合作
Na2B4O7.10H2O
2）试剂的纯度足够高（>99.9％）
3）性质稳定
4）摩尔质量大
5）参加滴定反应时按反应式定量进行，没有副反应
33
1.7 基准物质和标准溶液
3、常用基准物质
纯金属和纯化合物：Zn、Al、Fe、Ni、Na2CO3、
邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）、CaCO3、K2Cr2O7、
常量成分测定(质量分数>1%)一般采用化学分析法
微量成分测定(质量分数0.01%～ 1%)
痕量成分测定(质量分数<0.01%)一般采用仪器分析

2、随机误差分布的特点和规律
（1）对称性（意思？）
（2）单峰性（？）
（3）有界性（？）
优秀课件，精彩无限！
13
九、标准正态分布
定义： u x

此时： y f (x) 1 eu2 /2
2
优秀课件，精彩无限！
14
在标准正态分布中，曲线拐点的横坐标总是±1，故 σ2＝1
（曲线形状与u和σ无关） • 标准正态分布用N(0,1)表示 通过标准正态分布，可计算出测量值x落在某区间内的概率：
例1. 下列有关随机误差的论述中不正确的是------------------( ) (A) 随机误差具有随机性 (B) 随机误差具有单向性 (C) 随机误差在分析中是无法避免的 (D) 随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的
答案：C
优秀课件，精彩无限！
5
例2. 以下产生误差的四种表述中，属于系统误差的是----（ ）
二．精密度和偏差
精密度：n个结果的相互接近程度。其高低用偏差来衡量。
偏差：个别测量值与平均值之间的差值。
•相对偏差(Relative deviation)： Rdi = di / ×100%
平均偏差( average deviation)：
d di d1 d2
n
n
dn
相对平均偏差（relative average deviation）：
•
四种方法中最优的是______,差的是______和______。
其中______存在系统误差,若找出原因可加以校正。
答案：B, A和C, D
优秀课件，精彩无限！
8
• 例（河南师大等）定量分析中对测定结果的误差要求 是---------------------（ ）

贮存于大容器(如贮气柜或槽)内的物料，因密 度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下 等不同处采取部分试样后混匀
.
采集气体物质装置 （a)小型气体吸收管；（b)小型冲击式集尘器
.
大气试样
静态气体试样 直接采样，用换气或减压的方法将气体试 样直接装入玻璃瓶或塑料瓶中或者直接与气体分析仪连接
动态气体试样 采用取样管取管道中气体，应插入管道1/3 直径处，面对气流方向
.
分析方法的分类
按原理分： 化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法 仪器分析:以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法 光学分析方法：光谱法，非光谱法 电化学分析法 ：伏安法，电导分析法等 色谱法：液相色谱，气相色谱，毛细管电泳 其他仪器方法：热分析
按分析任务：定性分析，定量分析，结构分析
按分析对象：无机分析，有机分析，生物分析，环境分析等
分析化学
定量分析化学
.
第1章 绪 论
1.1 前言 1.2 定量分析化学概述 1.3 滴定分析法概述
.
1.1 前沿
1 分析化学的定义、任务和作用
分析化学是研究分析方法的科学或学科 是化学的一个分支 是一门人们赖以获得物质组成、结构和 形态的信息的科学 是科学技术的眼睛、尖兵、侦察员，是 进行科学研究的基础学科
.
.
生物样品中药残留测定样品
生物试样：肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋奶， 尿液，血浆、粪便等；对组织样品宜分取一个完 整的解剖部分 储存生物材料的容器材料有塑料和玻璃，注意储 存期间吸附：塑料易吸附脂溶性组分，玻璃易吸 附碱性物质 固体样品制备除一般程序外，还有离心、过滤、 防腐和抑制降解等 血样：血浆、血清、血液 尿样注意酸败和细菌污染， 4度冷藏和加入氯仿 或甲苯防腐

分析化学
定量分析化学
精品课件
第1章 绪 论
1.1 前言 1.2 定量分析化学概述 1.3 滴定分析法概述
精品课件
1.1 前沿
1 分析化学的定义、任务和作用
分析化学是研究分析方法的科学或学科 是化学的一个分支 是一门人们赖以获得物质组成、结构和 形态 的信息的科学 是科学技术的眼睛、尖兵、侦察员，是进行 科学研究的基础学科
精品课件
第二个重要阶段: 20世纪40年代，仪器分析的发展。
分析化学与物理学及电子学结合的时代。 原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材料， 99.99999％，砷化镓，要测定其杂质，化学分析 法无法解决，促进了仪器分析和各种分离方法的 发展。
精品课件
第三个重要阶段: 20世纪70年代以来, 分析化学发展到分析科学阶段 现代分析化学把化学与数学、物理学、计算机科学、 精密仪器制造、生命科学、材料科学等学科结合起 来，成为一门多学科性的综合科学。
定量(V L)的溶剂配制。 cB=nB/V=mB/MBV
b 标定法： 根据滴定剂和被测物质的比计算求出。 bB＋tT=aA cB=b/t · cT·VT/VB =bmT/tMT VB
精品课件
第2章 分析试样的采集与制备
2.1 试样的采集与预处理 2.2 试样的分解
精品课件
2.1 分析试样的采集和预处理
新原理 微型化
原位分析 无损分析 单分子检测 在线分析 大分子表征
实时分析
化学图象
过程分析

分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
精品课件
1.2 定量分析化学概论
定量分析化学中的基本工具、专业名词 定量分析的操作步骤 经典定量分析方法－化学分析