《分析化学》电子教材
- 格式:pdf
- 大小:191.92 KB
- 文档页数:6
分析化学教材(第一系列)Word版简介
内容概述
分析化学是一门研究物质成分和性质的学科,广泛应用于环境监测、生物医药、食品安全等领域。
本教材涵盖了分析化学的基本理论、仪器分析方法以及常见的分析技术和应用。
教材的内容包括但不限于:
- 分析化学基本概念和原理
- 化学分析方法的分类与应用
- 分析仪器的原理和使用技巧
- 分析化学的常见实验室操作和安全注意事项
- 分析样品的前处理方法
- 分析结果的计算和解释
优点和特点
本教材具有以下优点和特点:
1. 专业性强:内容覆盖了分析化学的各个领域和应用,适用于不同专业的研究者和工作者。
2. 系统性强:教材内容按照逻辑顺序编排,由浅入深地介绍了分析化学的基本概念和应用技术。
3. 实用性强:教材中提供了大量的实例和案例,帮助读者理解和应用所学知识。
4. 可操作性强:教材中附有实验操作和结果计算的详细步骤,方便读者进行实验和数据处理。
结束语。
教案五开课单位:化学化工学院课程名称:分析化学专业年级:2008 级化学专业任课教师:江虹教材名称:分析化学长江师范学院化学化工学院-分析化学教案2009-2010 学年第 1 学期 2 长江师范学院化学化工学院-分析化学教案授课第五章酸碱滴定法课时安排10 学时内容1. 进一步理解酸碱质子理论中酸碱的定义、共轭酸碱对、酸碱反应的实质以及溶剂的质子自递反应等基本概念;教学 2. 掌握酸碱平衡体系中各型体分布分数的计算和用质子理论处理酸碱平衡;目的 3. 掌握几种常用缓冲溶液的配制方法、pH 值的计算以及缓冲容量,缓冲范围的概念;要求 4. 了解酸碱指示剂的变色原理、变色范围;5. 理解各种类型酸碱滴定过程中pH 值的变化规律,掌握正确选择指示剂的方法;6. 掌握酸碱滴定分析有关计算。
教学重点重点:用质子理论处理酸碱平衡;指示剂的选择;突跃范围;有关计算。
难点难点:用质子理论处理酸碱平衡。
教学讲授为主,启发式和互动式相结合;方法多媒体教学为主,传统教学为辅。
手段一、酸碱质子理论 1. 基本概念;2. 酸碱反应; 3. 溶剂的质子自递反应和溶剂的种类;4. 酸碱的强度与溶剂的关系。
二、水溶液中弱酸(碱)各型体的分布1. 几个概念;2. 处理水溶液中酸碱平衡的方法;3. 酸度对弱酸(碱)各型体分布的影响。
三、酸碱溶液中氢离子浓度的计算 1. 一元强酸、强碱溶液中H浓度的计算;2. 一元弱酸弱碱溶液;学 3. 多元弱酸(碱)溶液H的计算;4. 两性物质溶液酸度的计算;5. 混合酸溶液。
四、酸碱缓冲溶液内 1. 缓冲溶液pH 值的计算;2. 缓冲容量和缓冲范围;3. 缓冲溶液的选择和配制五、酸碱指示剂容 1. 酸碱指示剂的变色原理;2. 指示剂的变色pH 范围 3. 使用酸碱指示剂需注意的问题;4. 混合指示剂。
提六、强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定 1. 强酸与强碱的滴定;2. 强碱(酸)滴定一元弱酸(碱);纲 3. 直接准确滴定一元弱酸(碱)的可行性判据;4. 终点误差。
教案(七)开课单位:化学化工学院课程名称:分析化学专业年级:2008级化学专业任课教师:杨季冬/牛卫芬教材名称:分析化学(下)2010-2011学年第1 学期第一节概述早在1802年,渥朗斯顿在研究太阳的光谱时,就惊奇地发现了太阳的连续光谱中出现了无法解释的暗线。
1820年,布鲁斯特认为这些谱线是由于太阳外围的大气圈对太阳光的吸收而产生的。
1860年,本生和克希荷夫在研究金属的火焰光谱时,发现钠原子蒸气发出的光通过温度较低的钠原子蒸气时,就会产生钠谱线的吸收,并且吸收谱线的位置正好和太阳光谱中的D暗线重合。
这就用实验的手段证实了太阳光谱中的D 暗线,正是由于太阳大气圈中的钠原子对太阳光谱中的钠辐射产生吸收的结果。
这是人类第一次认识到原子吸收现象。
直到1955年,才由澳大利亚物理学家瓦尔西首先提出利用原子吸收现象,可以对某些金属元素进行分析。
从此以后,原子吸收光谱法就逐渐成为一种强有力的分析手段,出现在现代仪器分析的行列中。
1 特点:(1)检出限低,10-10~10-14 g;(2)准确度高,1%~5%;(3)选择性高,一般情况下共存元素不干扰;(4)应用广,可测定70多个元素。
2 缺点:难熔元素、非金属元素测定困难,不能进行多元素同时测定。
第二节原子吸收光谱法的原理原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的方法。
基态原子吸收其共振辐射,外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。
原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。
在通常的原子吸收测定条件下,原子蒸气中基态原子数近似等于总原子数。
在原子蒸气中(包括被测元素原子),可能会有基态与激发态存在。
根据热力学的原理,在一定温度下达到热平衡时,基态与激发态的原子数的比例遵循Boltzman分布定律。
N i / N0 = g i / g0exp(- E i / kT)N i与N0分别为激发态与基态的原子数;g i / g0为激发态与基态的统计权重,它表示能级的简并度;T为热力学温度;k为Boltzman常数;E i为激发能。
分析化学第八版第一章绪论docx(二)引言概述:《分析化学第八版》是分析化学领域的经典教材之一,在第一章中,绪论部分是对分析化学的基本概念和原理进行介绍和概述。
本文将对该部分内容进行分析和总结,包括样品的特点、化学分析的基本步骤、分析化学的应用领域以及分析化学的发展历程等。
通过对这些内容的深入研究,我们可以更好地理解和应用分析化学知识。
正文:1. 样品的特点- 样品是进行化学分析的基础和研究对象,其特点包括多样性、复杂性和不确定性。
- 样品的种类包括固体样品、液体样品和气体样品,每种样品都有不同的特征和处理方法。
2. 化学分析的基本步骤- 化学分析通常包括样品的采集、前处理、分析方法的选择和实验操作等几个基本步骤。
- 样品的采集和前处理是确保分析结果准确和可靠的关键环节,需要注意样品的保存条件和处理方法选择。
- 分析方法的选择要根据样品的性质和分析结果的要求,选择合适的分析方法和仪器设备。
- 实验操作需要按照操作规程进行,严格控制实验条件和遵循安全操作要求。
3. 分析化学的应用领域- 分析化学广泛应用于环境监测、药物分析、食品安全、化工生产等领域。
- 环境监测中,可以通过分析化学方法对大气、水体、土壤等环境中的污染物进行检测和监测。
- 药物分析中,可以通过分析化学方法对药物的成分和纯度进行分析和检测。
- 食品安全领域,分析化学可以检测食品中的残留农药、添加剂、重金属等有害物质。
- 化工生产中,分析化学可以进行原料分析、产品检验和工艺控制,保证产品质量和生产安全。
4. 分析化学的发展历程- 分析化学作为一门独立的科学学科,经历了从定性到定量、从传统化学方法到现代分析技术的发展过程。
- 传统的定性分析方法包括重金属离子反应、有机物官能团反应等,但这些方法常常受限于灵敏度和特异性。
- 现代分析技术的出现,如光谱法、电化学分析法、质谱法等,极大地提高了分析的准确度和灵敏度。
- 当前,分析化学正朝着高通量、高灵敏度、高选择性和无损分析等方向发展。
分析化学教材(系列一)目 录第一章 绪论第二章 误差和分析数据处理 第三章 滴定分析法概论 第四章 酸碱滴定法 第五章 配位滴定法 第六章 氧化还原滴定法 第七章 沉淀滴定法和重量分析法 第八章 电位法和永停滴定法 第九章 光谱分析法概论 第十章 紫外可见分光光度法 第十一章 荧光分析法 第十二章 红外吸收光谱法 第十三章 原子吸收分光光度法第十四章核磁共振波谱法第十五章 质谱法 第十六章 色谱分析法概论 第十七章 气相色谱法 第十八章 高效液相色谱法 第十九章 平面色谱法 第二十章 毛细管电泳法 第二十一章 色谱联用分析法 附录一 元素的相对原子质量(2005) 附录二 常用化合物的相对分子质量 附录三 中华人民共和国法定计量单位 附录四 国际制(SI )单位与cgs 单位换算及常用物理化学常数附录五常用酸、碱在水中的离解常数(25℃)附录六配位滴定有关常数附录七常用电极电位附录八难溶化合物的溶度积常数(25℃,I=0)附录九标准缓冲溶液的pH(0—95℃)附录十主要基团的红外特征吸收峰附录十一质子化学位移表附录十二质谱中常见的中性碎片与碎片离子附录十三气相色谱法用表参考文献英文索引中文索引目录第三版前言第二版前言第一版前言第1章绪论第2章误差和分析数据处理第3章重量分析法第4章滴定分析法概论第5章酸碱滴定法第6章络合滴定法第7章沉淀滴定法第8章氧化还原滴定法第9章取样与样品预处理方法附录附录Ⅰ中华人民共和国法定计量单位附录Ⅱ分析化学中常用的物理化学常数及物理量附录Ⅲ国际相对原子质量表附录Ⅳ常用相对分子质量表附录Ⅴ酸、碱在水中的离解常数附录Ⅵ常用标准缓冲溶液的pH(0~60℃)附录Ⅶ络合滴定有关常数附录Ⅷ标准电极电位及条件电位表附录Ⅸ难溶化合物的溶度积(Ksp) 符号表第1章概论1.1 定量分析概述1.1.1 分析化学的任务和作用1.1.2 定量分析过程1.1.3 定量分析方法1.2 滴定分析法概述1.2.1 滴定分析法对反应的要求和滴定方式1.2.2 基准物质和标准溶液1.2.3 滴定分析中的体积测量1.2.4 滴定分析的计算思考题习题第2章误差与分析数据处理2.1 有关误差的一些基本概念2.1.1 误差的表征——准确度与精密度2.1.2 误差的表示——误差与偏差2.1.3 误差的分类——系统误差与随机误差2.2 随机误差的分布2.2.1 频率分布2.2.2 正态分布2.2.3 随机误差的区间概率2.3 有限数据的统计处理2.3.1 数据的集中趋势和分散程度的表示——对μ和σ2.3.2 总体均值的置信区间——对μ的区别间估计2.3.3 显著性检验2.3.4 异常值的检验2.4 测定方法的选择与测定准确度的提高2.5 有效数字思考题习题第3章酸碱平衡与酸碱滴定法3.1 酸碱反应3.1.2 酸碱反应的平衡常数3.1.3 活度与浓度,平衡常数的几种形式3.2 酸度对弱酸(碱)形态分布的影响3.2.1 一元弱酸溶液中各种形态的分布3.2.2 多元酸溶液中各种形态的分布3.2.3 浓度对数图3.3 酸碱溶液的H+浓度计算3.3.1 水溶液中酸碱平衡处理的方法3.3.2 一元弱酸(碱)溶液pH的计算3.3.3 两性物质溶液pH的计算3.3.4 多元弱酸溶液pH的计算3.3.5 一元弱酸及其共轭碱(HA+A)混合溶液pH的计算3.3.6 强酸(碱)溶液pH的计算3.3.7 混合酸和混合碱溶液pH的计算3.4 酸碱缓冲溶液3.4.1 缓冲容量和缓冲范围3.4.2 缓冲溶液的选择3.4.3 标准缓冲溶液3.5 酸碱指示剂3.5.1 酸碱指示剂的作用原理3.5.2 影响指示剂变色间隔的因素3.5.3 混合指示剂3.6 酸碱滴定曲线和指示剂的选择3.6.1 强碱滴定强酸或强酸滴定强碱3.6.2 一元弱酸(碱)的滴定3.6.3 滴定一元弱(弱碱)及其与强酸(强碱)混合物的总结3.6.4 多元酸和多元碱的滴定3.7 终点误差3.7.1 代数法计算终点误差图及其应用3.7.2 终点误差公式和终点误差图及其应用3.8 酸碱滴定法的应用3.8.1 酸碱标准溶液的配制与标定……第4章络合滴定法第5章氧化还原滴定法第6章沉淀重量与沉淀滴定法第7章分光光度法第8章分析化学中常用的分离方法第9章其他常用仪器分析方法附录目录编写说明第1章绪论第1节分析化学的任务与作用第2节分析化学方法的分类第3节试样分析的基本程序第4节分析化学的发展与趋势第2章误差和分析数据的处理第1节误差第2节测量值的准确度和精密度第3节有效数字及其运算法则第4节分析数据的统计处理与分析结果的表示方法第5节相关与回归思考与练习第3章重量分析法第1节挥发法第2节萃取法第3节沉淀法思考与练习第4章滴定分析法概论第1节滴定反应类型与滴定方式第2节基准物质与标准溶液第3节滴定分析的计算思考与练习第5章酸碱滴定法第1节水溶液中的酸碱平衡第2节基本原理第3节滴定终点误差第4节应用与示例第5节非水滴定法思考与练习第6章沉淀滴定法第1节基本原理第2节应用与示例思考与练习第7章配位滴定法第1节配位平衡第2节基本原理第3节滴定条件的选择第4节应用与示例思考与练习第8章氧化还原滴定法第9章电位法和永停滴定法参考资料附录目录符号缩写或简称第一篇概述第1章分析化学的目的及其对社会的重要性1.1 分析化学的目的:对社会的基本重要性1.2 分析化学的目的:作为问题解决者的分析化学家1.3 非常规实验实应用分析化学的目的参考文献第2章分析过程2.1 概述2.2 全分析过程2.3 工作特性2.4 分析化学中的误差参考文献第3章质量保证和质量控制3.1 分析化学的质量和目标3.2 分析方法3.3 如何保证准确度3.4 质是保证和质是控制受规章限制的方面3.5 结论参考文献第二篇化学分析第4章化学分析的基本原理第5章色谱法第6章动力学与催化第7章化学分析的方法及其应用第三篇物理分析第8章元素分析第9章化合物和分子特效分析第10章微束流和表面分析第11章结构分析第四篇基于计算机的分析化学(COBAC)第12章化学计理学第13章计算机软硬件及分析仪器接口第五篇全分析系统第14章联用技术第15章微分析系统第16章过程分析化学VI. 附录汉英索引英汉索引目录总序出版说明第二版前言第一版前言符号表绪论0.1 分析化学的任务与作用0.2 分析方法的分类0.3 发展中的分析化学1 分析质量保证1.1 分析化学中关于误差的一些基本概念 1.2 有效数字及其运算规则1.3 分析数据的统计处理1.4 提高分析结果准确度的方法小结习题分析化学前沿领域简介——化学计量学2 化学分析法2.1 滴定分析概述2.2 滴定分析的基本理论2.3 确定滴定终点的方法2.4 滴定条件选择2.5 滴定分析的应用2.6 重理分析法小结习题化学大师Liebig3 分离分析方法3.1 分析试样的制备和分解3.2 沉淀分离法3.3 溶齐萃取分离法3.4 离子交换分离法3.5 挥发和蒸馏分离法3.6 气相色谱法3.7 高效液相色谱法3.8 色谱分离技术发展简介3.9 膜分离法3.10 激光分离法3.11 复杂试样分析实例3.12 分离技术的发展趋势小结习题科学家及其思维方法简介——色谱学家马丁4 原子光谱分析法4.1 原子吸收分光光度法4.2 原子发射光谱分析法小结习题著名化学家本生对分析化学的贡献5 分子光谱分析法5.1 紫外-可见分光光度法5.2 红外光谱法5.3 分子发光分析法小结习题光分析化学前沿简介——光化学传感器6 核磁共振谱法6.1 基本原理6.2 核磁共振谱仪6.3 化学位移6.4 自旋偶合与自旋裂分6.5 核磁共振谱图解析6.6 13C核磁共振谱小结习题生物分子的革命性分析方法7 质谱法7.1 基本原理7.2 质谱仪7.3 离子的主要类型7.4 有机化合物质谱7.5 质谱图解析7.6 飞行时间质谱简介7.7 UV、IR、NMR和MS四谱综合解析小结习题科学展望——2000年诺贝尔化学奖简介8 电化学分析法8.1 电位分析法8.2 极谱法和伏安法8.3 库仑分析法8.4 电分析化学新进展小结习题2003年诺贝尔化学奖得主阿格雷和麦金农参考文献附录后记目录第1篇分析化学基础第1章分析化学导言1.1 分析化学的定义、任务和作用1.2 分析化学的特点和分类1.3 分析化学的发展趋势1.4 学习分析化学课程的方法思考题第2章试样的采集、制备与分解2.1 试样的采集2.2 固体物料试样的制备2.3 试样的分解思考题第3章定量分析中的误差及数据处理3.1 误差的基本概念3.2 误差的传递3.3 有效数字的表示与运算规则3.4 随机误差的正态分布3.5 少量数据的统计处理3.6 数据的评价——显著性检验、异常值的取舍3.7 回归分析3.8 提高分析结果准确度的方法思考题习题第2篇化学分析法第4章化学分析法概述4.1 化学分析法概述4.2 滴定分析法概述4.3 标准溶液与基准物4.4 化学分析法的计算思考题习题第5章酸碱滴定法第6章配位滴定法第7章氧化还原滴定法第8章沉淀滴定法第9章重量分析法第3篇仪器分析法第10章仪器分析法概述第11章紫外可见吸收光谱法第12章原子吸收光谱法第13章电位分析法第14章气相色谱法第4篇复杂物质分析第15章定量分析中的分离及富集方法第16章复杂物质分析示例附录参考文献目录第1章绪论第1节分析化学的任务和作用第2节分析化学的分类一、化学分析与仪器分析二、定性分析、定量分析和结构分析三、无机分析和有机分析四、常量分析、半微量分析和微量分析五、例行分析和仲裁分析第3节试样分析的基本程序一、取样二、分析试液的制备三、分析测定四、分析结果的计算与评价第4节分析化学的发展与趋势第2章误差和分析数据的处理第1节概述第2节定量分析误差一、系统误差和偶然误差二、绝对误差和相对误差三、准确度与精密度四、提高分析准确度的方法第3节有效数字及其运算法则一、有效数字二、有效数字的运算法则三、有效数字的运算法则在分析化学中的应用第4节分析数据的统计处理与分析结果的表示方法一、偶然误差的正态分布二、实验数据的统计处理三、可疑值的取舍四、分析数据处理与报告第3章重量分析法第1节概述第2节挥发法一、定义二、操作过程三、应用第3节萃取法一、定义及分类二、操作过程三、应用第4节沉淀法一、沉淀重量法二、沉淀的溶解度及影响因素三、沉淀的纯度及其影响因素四、沉淀的类型与沉淀条件五、沉淀法中的计算第5节应用一、药物含量测定二、药物纯度检查第4章滴定分析法概论第1节概述第2节滴定方式一、直接滴定法二、反滴定法三、置换滴定法四、间接滴定法第3节基准物质和标准溶液一、基准物质二、标准溶液三、标准溶液浓度的表示第4节滴定分析中的计算一、计算依据二、计算示例第5章酸碱滴定法第1节概述第2节水溶液中的酸碱平衡一、酸碱质子理论二、溶液中酸碱组分的分布三、酸碱溶液中H+浓度的计算第3节酸碱指示剂一、酸碱指示剂的变色原理二、酸碱指示剂的理论变色点和变色范围三、影响指示剂变色范围的因素四、混合指示剂第4节酸碱滴定法的基本原理……第6章沉淀滴定法第7章配位滴定法第8章氧化还原滴定法第9章电位分析法第10章紫外-可见分光光度法第11章荧光分析法第12章红外分光光度法第13章原子吸收分光光度法第14章经典液相色谱法第15章气相色谱法第16章高效液相色谱法第17章其他分析方法实验部分参考文献附录《分析化学》教学基本要求目录第一章绪论第一节分析化学的任务和作用第二节分析方法的分类一、定性分析、定量分析和结构分析二、无机分析和有机分析三、常量、半微量、微量、超微量分析四、化学分析和仪器分析五、例行分析、仲裁分析和快速分析第三节分析化学的发展趋势一、分析理论与其他学科相互渗透二、分析技术的发展趋势本章小结思考题与习题第二章定量分析误差和分析数据的处理第一节定量分析误差的种类和来源一、系统误差二、随机误差第二节准确度与精密度一、准确度与误差二、精密度与偏差三、准确度与精密度的关系第三节随机误差的正态分布一、频率分布二、正态分布三、随机误差的区间概率第四节有限测定数据的统计处理一、置信度与μ的置信区间二、可疑测定值的取舍三、显著性检验第五节提高分析结果准确度的方法一、选择适当的分析方法二、减小测量的相对误差三、检验和消除系统误差四、减小随机误差第六节有效数字及其运算规则一、有效数字的意义和位数二、数字修约规则三、有效数字的运算规则本章小结思考题与习题第三章滴定分析法概论第一节滴定分析法的分类及滴定方式一、滴定分析法的分类二、滴定分析法对化学反应的要求三、滴定方式第二节滴定分析的标准溶液一、标准溶液浓度的表示方法二、化学试剂的规格与基准物质三、标准溶液的配制第三节滴定分析的有关计算一、滴定分析计算的理论依据二、滴定分析计算示例本章小结思考题与习题第四章酸碱滴定法第一节酸碱反应及其平衡常数一、酸碱反应及其实质二、酸碱反应的平衡常数以及共轭酸碱对Ka与Kb的关系第二节酸碱溶液中各型体的分布系数与分布曲线一、一元弱酸(碱)溶液中各型体的分布系数与分布曲线二、多元酸(碱)溶液中各型体的分布系数与分布曲线第三节酸碱溶液pH的计算一、质子等衡式(质子条件式)二、酸碱溶液pH的计算第四节酸碱指示剂一、酸碱指示剂的作用原理二、影响酸碱指示剂变色范围的因素三、混合酸碱指示剂第五节酸碱滴定原理及指示剂选择一、强碱与强酸的滴定二、强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)三、多元酸(碱)的滴定四、酸碱滴定中CO2的影响第六节酸碱滴定法的应用一、酸(碱)标准溶液的配制及标定二、酸碱滴定法应用实例本章小结思考题与习题第五章配位滴定法第一节概述第二节 EDTA及其配合物一、乙二胺四乙酸(EDTA)的结构与性质二、EDTA在水溶液中各存在型体的分布系数三、EDTA与金属离子形成螯合物的特点第三节 EDTA与金属离子的配位平衡一、配合物的稳定常数二、溶液中各级配合物浓度的计算第四节影响配位平衡的主要因素一、酸效应及酸效应系数二、配位效应及配位效应系数三、配合物的条件稳定常数第五节配位滴定原理一、配位滴定曲线二、影响配位滴定突跃范围的主要因素三、准确滴定金属离子的判据四、配位滴定中适宜pH范围第六节金属指示剂一、金属指示剂的作用原理二、金属指示剂应具备的条件三、金属指示剂的选择四、金属指示剂的封闭、僵化和氧化变质现象五、常用的金属指示剂第七节提高配位滴定选择性的方法一、控制溶液酸度二、利用掩蔽和解蔽作用三、采用其他配位剂四、分离干扰离子第八节配位滴定法的应用一、EDTA标准溶液的配制、标定二、各种配位滴定方式三、配位滴定法应用实例本章小结思考题与习题第六章氧化还原滴定法第一节氧化还原反应的特点一、标准电极电势和条件电极电势二、氧化还原反应进行的方向三、氧化还原反应进行的程度四、氧化还原反应速率第二节氧化还原滴定原理一、氧化还原滴定曲线二、化学计量点时溶液电势的计算三、影响氧化还原滴定突跃范围的因素第三节氧化还原滴定的指示剂一、自身指示剂二、特殊指示剂三、氧化还原指示剂第四节常见氧化还原滴定法及其应用一、高锰酸钾法二、重铬酸钾法三、碘量法本章小结思考题与习题第七章沉淀滴定法第一节沉淀滴定法基本原理第二节银量法一、莫尔法二、佛尔哈德法三、法扬司法第三节沉淀滴定法的应用一、标准溶液的配制与标定二、应用示例本章小结思考题与习题第八章分析化学中的常用分离方法第一节沉淀分离法一、无机沉淀剂分离二、有机沉淀剂分离三、共沉淀分离第二节液?液萃取分离法一、萃取分离法的基本原理二、萃取体系的分类和萃取条件的选择三、萃取分离技术四、溶剂萃取在分析化学中的应用第三节离子交换分离法一、离子交换剂的种类和性质二、离子交换树脂的亲和力三、离子交换分离操作技术四、离子交换分离法的应用第四节常规色谱法一、柱色谱法二、纸色谱法三、薄层色谱法本章小结思考题与习题第九章电势分析法第一节电势分析法基本原理一、直接电势法二、电势滴定法三、电池电动势的测量第二节参比电极和指示电极一、参比电极二、指示电极第三节直接电势法及应用一、溶液pH值的测定二、离子活度(浓度)的测定三、直接电势法的应用第四节电势滴定法一、电势滴定法的原理二、电势滴定终点的确定三、电势滴定法的应用本章小结思考题与习题第十章吸光光度分析法第一节吸光光度法的基础知识一、光的基本性质二、光的互补作用与溶液的颜色三、光的吸收曲线第二节光的吸收定律一、朗伯?比耳定律二、朗伯?比耳定律的推导三、吸光度与透光度四、吸光系数、摩尔吸光系数及桑德尔灵敏度第三节显色反应及影响因素一、吸光光度法对显色反应的要求二、影响显色反应的主要因素三、显色剂第四节吸光光度分析法及仪器一、吸光光度分析的类型二、吸光光度分析的定量分析方法三、分光光度计的构造四、分光光度计的类型第五节吸光光度法测量误差及测量条件的选择一、吸光光度法的测量误差二、测量条件的选择第六节吸光光度法的应用一、示差吸光光度法二、多组分的分析三、配合物组成的测定本章小结思考题与习题第十一章原子吸收分光光度法第一节基本原理一、共振发射线与吸收线二、基态原子与激发态原子的关系三、原子吸收线的宽度四、原子吸收的测量五、灵敏度和检出限第二节原子吸收分光光度计一、光源二、原子化器三、分光系统四、检测系统五、读数装置六、原子吸收分光光度计的类型第三节仪器测量条件的选择一、分析线的选择二、灯电流的选择三、原子化条件的选择四、燃烧器高度的选择五、进样量六、单色器狭缝宽度与光谱通带的选择第四节定量分析方法一、标准工作曲线法二、标准加入法第五节干扰及消除方法一、光谱干扰二、化学干扰、物理干扰及电离干扰第六节原子吸收分光光度法的应用一、测定生物样品中的化学元素二、有机物分析本章小结思考题与习题第十二章气相色谱分析法第一节色谱法概述一、色谱法原理介绍二、色谱法的分类第二节气相色谱法的特点及基本原理一、气相色谱法的特点二、气相色谱法的基本原理第三节气相色谱的实验技术一、色谱系统二、实验技术要点三、程序升温和衍生物制备第四节气相色谱法的应用一、定性分析二、定量分析三、气相色谱分析误差产生的原因第五节气相色谱法的新进展一、顶空气相色谱二、气相色谱?质谱联用技术三、气相色谱?红外光谱联用技术本章小结思考题与习题第十三章高效液相色谱法第一节高效液相色谱法的技术参数一、速率理论二、柱外效应三、分离度四、系统适应性实验第二节高效液相色谱法的色谱系统一、高压泵二、梯度洗脱装置三、进样器四、色谱柱五、检测器六、数据处理系统和结果处理第三节高效液相色谱法的分离方式一、吸附色谱法二、分配色谱法三、离子色谱法四、尺寸排阻色谱法五、亲和色谱法第四节样品预处理与色谱柱的保护一、样品预处理二、色谱柱的保护第五节液相色谱分析技术的新进展一、液相色谱?质谱联用技术概述二、超临界流体色谱法概述三、高效毛细管液相色谱法概述本章小结思考题与习题第十四章现代仪器分析简介第一节光分析法导论一、电磁波的辐射能特性二、光分析法的分类第二节原子发射光谱法一、基本原理二、原子发射光谱仪三、应用第三节原子荧光光谱法一、基本原理二、原子荧光光谱仪三、应用第四节分子荧光和磷光分析法一、荧光和磷光的产生二、荧光和磷光强度的影响因素三、荧光/磷光分析仪器四、荧光/磷光分析法应用第五节红外分光光度法一、分子的红外吸收二、红外光谱解析程序第六节核磁共振波谱法一、基本原理二、1HNMR谱的解析三、13CNMR谱的特点与解析第七节流动注射分析本章小结思考题与习题第十五章样品分析的一般过程第一节试样采集和制备一、试样的采集二、试样的制备第二节试样的分解与处理一、无机试样的分解处理二、有机试样的分解处理三、试样分解处理方法的选择四、干扰组分的处理第三节测定方法的选择一、测定的具体要求二、被测组分的性质三、被测组分的含量四、共存组分的影响五、实验室条件第四节分析结果的计算和数据评价一、分析结果的计算及表示方法二、分析结果的报告与评价本章小结思考题与习题附录附录一相对原子质量表(2001年国际原子量)附录二化合物的相对分子质量表附录三弱酸在水中的离解常数(25℃)附录四弱碱在水中的离解常数(25℃)附录五常用浓酸浓碱的密度和浓度附录六几种常用缓冲溶液的配制附录七常用标准缓冲溶液不同温度下的pH值附录八金属离子与EDTA配合物的lgKf(25℃)附录九标准电极电势表(25℃)附录十部分氧化还原电对的条件电极电势(25℃)附录十一难溶化合物的溶度积常数(25℃)参考文献目录绪论0.1 分析化学的任务和作用0.2 分析方法的分类0.2.1 无机分析和有机分析0.2.2 化学分析和仪器分析0.2.3 常量分析、半微量分析和微量分析。
《分析化学》电子教材使用教材:《分析化学》(第五版)上册武汉大学主编教学参考书:1.《定量分析化学简明教程》彭崇慧等编2.《定量分析中的误差和数据评价》宋清编3.《分离及复杂物质的分析》邵令娴编4.Analytical Chemistry(中译本:李克安等译,分析化学,北京大学出版社,2001)5.Modern Analytical Chemistry, D.Harvey(McGraw Hill)教学课时安排:共15周每周4学时共60学时�第1章概论(4学时)�第2章分析试样的采集与制备(2学时)�第3章分析化学中的误差和数据处理(8学时)�第4章分析化学中的质量保证与质量控制(2学时)�第5章酸碱滴定法(10学时)�第6章络合滴定法(8学时)�第7章氧化还原滴定法(8学时)�第8章沉淀滴定法和滴定分析小结(2学时)�第9章重量分析法(6学时)�第10章吸光光度法(6学时)�第11章分析化学中常用的分离和富集方法(4学时)第1章概论教学目的:1.理解分析化学的学科定义、任务及分类;2.掌握分析方法的选择原则;3.掌握定量分析基本过程及分析结果的表示方法;4.掌握滴定分析法基本原理、相关概念及滴定分析结果的结算。
教学重点:正确理解以下概念:标准溶液、基准物质、滴定分析法、滴定、化学计量点、滴定终点、终点误差;分析化学的分类。
教学难点:根据滴定反应确定计量关系并进行相关的计算。
教学内容:1.1分析化学的定义、任务和作用定义:分析化学是研究测定物质组成的分析方法及其相关理论的科学。
其他定义:itinen:化学表征与测量的科学。
任务:鉴定物质的化学成分定性分析测定各组分的含量定量分析确定物质的结构结构分析作用:a.21世纪是生命和信息科学的世纪,科技和社会生产发展的需要要求分析化学尽可能快速、全面和准确地提供丰富地信息和有用的数据。
b.现代分析化学正在把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等学科结合起来。
c.在工农业生产、科学技术、国防建设等社会主义建设中起着重要作用。
d.在各学科的科学研究中的作用―――科学技术的眼睛,是进行科学研究的基础。
分析化学为人们对环境问题的认识和对工业生产、人类健康领域和环境保护中质量控制系统的建立作出了重大贡献。
环境分析:分析化学在更低浓度水平上和更复杂基质中检测和在分子水平上分析的能力,能够鉴别出环境样品中更多的组分,从而提供对即将发生的对人类和生物群的环境威胁或危害的早期预报。
1.2分析方法的分类与选择1.2.1按分析要求分:定性分析、定量分析、结构分析1.2.2按测定原理分:化学分析法重量分析法(称重分析)滴定分析法(容量分析)(酸碱、络合、沉淀、氧化还原)仪器分析法:光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、热分析法等1.2.3按分析对象分:无机分析、有机分析1.2.4按试样用量和操作方法分:常量分析>100mg>10mL半微量分析10-100mg1-10mL微量分析0.1-10mg0.01-1mL超微量分析<0.1mg<0.01mL1.2.5其他特殊分类方法仲裁分析、例行分析、微区分析、表面分析、在线分析等。
1.2.6分析方法的选择对分析方法的选择通常应考虑以下几个方面:a.待测组分的含量范围;b.共存组分的影响;c.对测定准确度、灵敏度的要求;d.对测定成本和测定时间的要求等。
1.3分析化学发展简史与发展趋势1.3.1发展简史:人类有科学就有化学,化学从分析化学开始。
1661Boyle“The Sceptional Chemistry”Lavoisier发明天平1841Fresenius定性分析导论定量分析导论1885/1886Mohr化学分析滴定法专论1862Fresenius“Zeitschrift fur analystische Chemie”―第一本分析化学杂志1874英国Analyst1887美国Analytical Chemistry―第一本物理化学杂志问世1894Ostward“分析化学科学基础”奠定经典分析的科学基础三次重大变革:经典分析化学:19世纪末-20世纪30年代溶液中四大平衡理论,使分析化学从一门技术转变成一门独立的科学。
近代分析化学:20世纪30年代-70年代开创了仪器分析的新时代――物理方法大发展现代分析化学:20世纪70年代-现代以计算机应用谓主要标志的信息时代的到来,促进了分析化学的发展,也提出了更多的课题和要求。
在确定物质组成和含量的基础上,提供物质更全面的信息。
因此,一些新技术和新方法也就应运而生。
常量―――微量及微粒分析静态―――快速反应追踪分析组成―――形态分析破坏试样―――无损分析总体―――微区表面分析及逐层分析离线(脱线)―――在线过程分析宏观组分―――微观结构分析1.3.2发展趋势:高灵敏度――单分子(原子)检测高选择性――复杂体系(如生命体系、中药)原位、活体、实时、无损分析自动化、智能化、微型化、图像化高通量、高分析速度1.4分析化学参考文献1.4.1丛书、大全和手册:各种物理化学常数、标准方法1.4.2参考书1.4.3杂志、期刊:分析化学研究的最新进展、培养对分析化学的兴趣1.5分析化学过程及分析结果的表示1.5.1分析化学过程1.试样的采取、处理与分解(参见本教材第2章)取样:关键是分析试样要有代表性取样方法:固体试样:粉碎、过筛、混匀、缩分,得到少量试样,烘干保存于干燥器中备用。
固体试样分解:溶解酸溶:加热HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HF、混合酸碱溶:NaOH、KOH熔融酸性:K2S2O7碱性:NaCO3、NaOH、Na2O22.分析化学中常见的分离与富集方法复杂样品分离:沉淀分离、萃取分离、离子交换、层析分离分离要求:被测组分不能损失;干扰组分减少到不干扰。
消除干扰方法:掩蔽3.分析测定分析方法:化学方法:准确度高,常量组分的测定仪器方法:灵敏度高,微量组分的测定测定方法:手续简单、快捷、准确、试剂便宜易得4.分析结果的计算与评价根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据,计算试样中待测组分含量。
1.5.2分析结果的表示1.待测组分的化学表示式:a.以待测组分实际存在形式表示分子、离子b.以氧化物(矿石分析中常用)或者元素形式表示(金属材料、有机分析)2.待测组分含量的表示方法固体试样:质量分数%气体试样:体积分数液体试样:浓度mg/L等1.6滴定分析法概述1.6.1滴定分析法的特点B (被测组分)+T (滴定剂)=P (产物)特点:(1)准确度高(误差<0.1%);(2)适用于常量分析;(3)操作简便、快捷,费用低。
标准溶液:已知准确浓度的试剂溶液。
滴定剂:已知准确浓度的试剂。
滴定:滴定剂从滴定管滴加到待测溶液的过程。
化学计量点(sp ):待测组分与滴定剂定量反应完全时的那一点。
NaOH +HCl pH =7.0滴定终点(ep ):滴定剂发生颜色变化时的转折点。
酚酞pH =8.0-9.6终点误差(E t ):滴定终点与化学计量点不一致所引起的误差。
1.6.2滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式1.适合滴定分析法的化学反应,应具备以下几个条件:a.有确定的化学计量关系b.反应定量进行(反应进行程度达99.9%以上)c.有较快的反应速度d.有适当的指示剂2.滴定方式:(1)直接滴定法:符合滴定要求的反应。
例:2H ++Na 2CO 3=H 2O+CO 2+2Na +;Zn 2++H 2Y =ZnY+2H +;Ag ++Cl -=AgCl ;Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O(2)返滴定法:反应速度慢或样品是固体、气体,或缺乏合适的指示剂。
(g )+2-324442NH +H SO (2NH +SO 过量)=24242H SO +NaOH=Na SO +H O(l )Al 3++H 2Y 2-(过量)=AlY -+2H +(反应慢)H 2Y 2-+Cu 2+=CuY +2H +(s )CaCO 3+2HCl(过量)=CaCl 2+CO 2+H 2OHCl +NaOH =NaCl +H 2O (3)置换滴定法:有些氧化反应不是定量进行或没有合适的指示剂。
Cr 2O 72-+6I -+14H +=2Cr 3++3I 2+7H 2OI 2+2S 2O 32-+=2I -+S 4O 62—Na 2S 2O 3不能直接滴定K 2Cr 2O 7(氧化性强)(4)间接滴定法:不能与滴定剂发生反应的物质。
Ca 2++MnO 4-不反应Ca 2++C 2O 42-=CaC 2O 4↓H +uuu r Ca 2++C 2O 42-5C 2O 42-+2MnO 4-+16H +=2Mn 2++10CO 2+8H 2O 1.7基准物质与标准溶液1.7.1基准物质:能直接配制或标定标准溶液的物质。
要求:(1)组成与化学式相符(2)纯度高(99.9%以上)(3)性质稳定(4)摩尔质量大(5)反应定量进行,没有副反应。
1.7.2标准溶液的配制(1)直接法(2)标定法标定HCl 溶液:Na 2CO 3,Na 2B 4O 7⋅10H 2O标定NaOH 溶液:邻苯二甲酸氢钾,草酸H 2C 2O 4⋅2H 2O 1.8滴定分析中的计算1.8.1标准溶液浓度的表示方法(1)物质的量浓度,用c 表示,单位mol/Lc=n/V(2)滴定度:1ml 滴定剂相当于被测物质的质量(g ),用T 表示,单位g/ml.T 与c 之间的关系:滴定反应:bB (被测组分)+tT (滴定剂)=pP (产物)物质B 的物质的量n B 与基本单元的选择有关。
基本单元:可以是分子、原子、离子、电子以及其他粒子或这些粒子的特定组合。
特定组合可以是已知客观存在的,也可以是根据需要拟定的独立单元或非整数粒子的组合。
如H 2,H ,H 2SO 4,1/2H 2SO 4,1/5KmnO 4分别记为n(H 2),n(H),n(H 2SO 4),n(1/2H 2SO 4),n(1/5KmnO 4).n()b B a =abn(B)c()b B a =abc(B)c(H 2SO 4)=0.1mol/L,c(1/2H 2SO 4)=2c(H 2SO 4)=0.2mol/L,c(2H 2SO 4)=0.05mol/L1.8.2滴定剂与被滴物质之间的计量关系1.按化学计量关系tT +bB =cC +dD n T /t=n B /b ⇒n B =b tn T ⇒c B V B =btc T V T2.按等物质的量规则选择tT ,bB ,cC ,dD 这些特定组合为基本单元,则有n (tT )=n (bB )=n (cC )=n (dD )1111T B T T B B B B T T b n n c V c V c V c V t b t b t=⇒=有:=例:滴定反应5C 2O 42-+2MnO 4-+16H +=2Mn 2++10CO 2+8H 2O a.根据化学计量比有:n (KMnO 4)=25n (H 2C 2O 4)b.根据等物质的量规则有:n (2KMnO 4)=n (5H 2C 2O 4)12⇒n (KMnO 4)=15n (H 2C 2O 4)1.8.3标准溶液浓度的计算1.直接配制法:c B =n B /V B =m B /VM B2.标定法:c B =T TBb Vc t V 1.8.4待测组分含量计算待测组分的含量用质量分数w B 表示设反应的化学计量比为b/tw B =m B /m S ×100%m B =n B M B =btn T M B =btc T V T M B ⇒w B =T T B sc V M m bt ×100%。