2022化学2022分析化学2

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1、分析化学第一部分（第1-5章）1.第一章 绪论第一第一节 分析化学及其任分析化学及其任务和作用和作用v定定义v任任务v作用作用争争论论物物质质化学化学组组成的分析方法及相关理成的分析方法及相关理论论的科学的科学定性分析定量分析结构分析：确定化学组成：确定相对含量：确定化学结构及对化学性质的影响工农业生产尖端科学和国防科技国际贸易2.其次节 分析方法的分类v按争按争论对象分象分v按任按任务分分v按按测定原理分定原理分v按按试样用量和操作用量和操作规模模分分v例行分析和仲裁分析例行分析和仲裁分析3.续前按任按任务分分 定性分析定性分析 定量分析定量分析 结构分析构分析：鉴定定组成成：测定含量定含量

2、：争：争论结构构按按对象分象分 无机分析无机分析有机分析有机分析：鉴定组成和测定含量：官能团的分析和结构鉴定按按测定原理分定原理分 化学分析化学分析仪器分析器分析：重量分析，滴定分析：光学分析，电分析，色谱分析 NMR，MS，电子显微镜，x-射线分析4.续前按按试样用量和操作用量和操作规模分模分 常量分析常量分析 半微量分析半微量分析 微量分析微量分析 超微量分析超微量分析S 0.1g,V 10mLS 0.010.1g,V 110LS 0.110mg,V 0.011mLS 0.1mg,V 0，V2 =0 （2）V2 0，V1 =0（3）V1 =V2 （4）V1 V2 0 （5）V2 V1 0

3、180.续前解：混碱NaOH酚酞NaCL甲基橙-NaHCO3V1NaHCO3V2CO2Na2CO3NaHCO3CO2V10，V2=0NaOHV20，V1=0NaHCO3V1V20NaOH+Na2CO3V2V10NaHCO3+Na2CO3V1=V2Na2CO3181.练习7.有工业硼砂1.0000 g，用0.2000 mol/L的HCL滴定至甲基橙变色，消耗24.50 mL，运算试样中Na2B4O710H2O的百分含量和以B2O3和B表示的百分含量；解：由于化学计量数之比1：2182.第五章 非水酸碱滴定法非水酸碱滴定法第一第一节 概述概述非水滴定法：在非水溶液中非水滴定法：在非水溶液中进行的滴

4、定分析法行的滴定分析法非水酸碱滴定法：在非水溶液中非水酸碱滴定法：在非水溶液中进行的酸碱滴定法行的酸碱滴定法两种酸碱滴定法两种酸碱滴定法对比比 1以水以水为溶溶剂的酸碱滴定法的特点：的酸碱滴定法的特点：优点：易得，易点：易得，易纯化，价廉，安全化，价廉，安全 缺点：当酸碱太弱，无法精确滴定缺点：当酸碱太弱，无法精确滴定 有机酸，碱溶解度小，无法滴定有机酸，碱溶解度小，无法滴定 强度接近的多元或混合酸碱无法分步度接近的多元或混合酸碱无法分步或分或分别滴定滴定 2非水酸碱滴定法的特点非水酸碱滴定法的特点 非水溶非水溶剂为滴定介滴定介质增大有机物溶解度增大有机物溶解度 转变物物质酸碱性酸碱性 扩大酸

5、碱滴定范畴大酸碱滴定范畴183.其次其次节 非水滴定的基本原理非水滴定的基本原理一，非水溶剂的分类：A.质子性溶剂：具有较强的授受质子才能的溶剂 1)酸性溶剂 2)碱性溶剂 3)两性溶剂B.非质子性溶剂：溶剂分子中无转移性质子的溶剂 1)偶极亲质子性溶剂 2)惰性溶剂C.混合溶剂184.v酸性溶剂：具有较强的给出质子才能的溶剂例如：甲酸，醋酸，丙酸，硫酸特点：酸性H2O，碱性H2O适用：滴定弱碱性物质作用：酸性介质，能增强被测碱的强度HAc+HAcHHAc+HAcH22AcAc+Ac+Ac-185.v碱性溶剂：具有较强的接受质子才能的溶剂例如：乙二胺，乙醇胺，丁胺适用：滴定弱酸性物质作用：碱性

6、介质，能增强被测酸的强度H H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 2+H+H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH2 2 HH2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH33+H+H2 2NCHNCH2 2CHCH2 2NHNH-186.v两性溶剂：既易给出质子，又易接受质子的 溶剂例如：甲醇，乙醇，乙丙醇特点：碱性，酸性与水相像（给出质子，接受质子 两种才能差不多，与水相像）适用：滴定不太弱的酸性或碱性物质作用：中性介质，传递质子CHCH3 3OH+CHOH+CH3 3OHCHOHCH3 3OHOH22+CH+CH3 3O O-187.v偶极亲质子性溶剂（非质子亲质子

7、性溶剂）：溶剂分子中无转移性质子，但具有较弱的接 受质子的倾向，且具有程度不同形成氢键的 才能例：酮类，酰胺类，腈类，吡啶类特点：具柔弱碱性和弱的形成氢键才能；不具碱性适用：滴定弱酸性物质188.v惰性溶剂：溶剂分子中无转移性质子和接受 质子的倾向，也无形成氢键的才能例：苯，甲苯，氯仿，四氯化碳）特点：不参与酸碱反应适用：滴定弱酸性物质作用：常与质子溶剂混用，用来溶解，分散，稀释溶质189.v混合溶剂：质子性溶剂与惰性溶剂混合例：冰醋酸-醋酐，冰醋酸-苯弱碱性物质滴定 苯-甲醇羧酸类的滴定 二醇类-烃类溶解有机酸盐，生物碱和高 分子化合物特点：使样品易溶，滴定突跃，终点变色敏捷190.二，溶二

8、，溶剂的性的性质（一）溶剂的离解性（二）溶剂的酸碱性（三）溶剂的极性（四）均化效应和区分效应 191.（一）溶剂的离解性注：溶剂的酸性或碱性强弱分别由两对共轭酸碱对打算 每一对共轭酸碱对中，酸越强，其对应的共轭碱越弱共共共共轭轭酸碱酸碱酸碱酸碱对对2 2溶溶溶溶剂剂阴离子阴离子阴离子阴离子酸的离解SHH+S-碱的离解SH+H+SH2+溶剂的自身离解反应SH+SHSH2+S-或溶剂质子自递反应共共共共轭轭酸碱酸碱酸碱酸碱对对1 1溶溶溶溶剂剂合合合合质质子子子子192.溶溶剂的的质子自子自递常数或离子常数或离子积溶溶剂固有酸常数固有酸常数溶溶剂固有碱常数固有碱常数溶溶溶溶剂剂自身离解常数自身离解

9、常数自身离解常数自身离解常数 注：Ks值是非水溶剂的重要特性，可以明白酸碱滴定反应的完全程度以及混合酸碱有无连续滴定的可能性193.滴定反应常数 质子性溶剂中的酸碱滴定反应：结论 KaSH 或或KbSH为定定值，衡量溶，衡量溶剂授受授受质子子才能的大小才能的大小 KaSH 或或KbSH，Ks，Kt，滴定反，滴定反应完完全程度全程度 Ks对滴定突滴定突跃的影响：的影响：Ks，滴定，滴定单一一组分的分的pH 滴定精确滴定精确度度SHSH2 2+S+S-2SH2SH溶溶溶溶剂剂合合合合质质子子子子 溶溶溶溶剂剂阴离子阴离子阴离子阴离子强强酸酸酸酸强强碱碱碱碱194.例：水溶液（Kw=1.010-14

10、 ）NaOH（0.1000mol/L）HCL（0.1000mol/L）pH=4.3 9.7，pH=5.4乙醇溶液中（Ks=1.010-19.1）C2H5ONa（0.1000mol/L）HCL（0.1000mol/L）pH*=4.3 14.8，pH*=10.5 滴定突跃范畴 水溶液中水溶液中H H2 2O+HO+H2 2OHOH3 3O O+OH+OH-醋酸溶液中醋酸溶液中 HAC+HACHHAC+HACH2 2ACAC+AC+AC-乙醇溶液中乙醇溶液中 C C2 2H H5 5OH+COH+C2 2H H5 5OHCOHC2 2H H5 5OHOH+C+C2 2H H5 5O O-195.（二

11、）溶剂的酸碱性1.酸HA溶在溶剂SH中：注：HA的表观酸度打算于HA的固有酸度和溶剂的固有碱度 溶剂SH碱性越强，反应越完全，HA的酸性越强 酸酸HAHHAH+A+A-碱碱SH+HSH+H+SHSH2 2+离解平衡反离解平衡反应应 HA+SHSHHA+SHSH2 2+A+A-HAHAHAHA固有酸常数固有酸常数固有酸常数固有酸常数 溶溶溶溶剂剂固有碱常数固有碱常数固有碱常数固有碱常数 HAHAHAHA在溶在溶在溶在溶剂剂中表中表中表中表观观酸常数酸常数酸常数酸常数 例：例：HCLHCL在在H H2 2O O 中的酸性中的酸性在在HAcHAc中的酸性（中的酸性（H H2 2O O的碱性的碱性HA

12、cHAc）196.续前2.碱B溶在溶剂SH中 注：B的表观碱度打算于B的固有碱度和溶剂的固有酸度 溶剂SH酸性越强，反应越完全，B的碱性越强碱碱B+HB+H+BHBH+酸酸SHHSHH+S+S-离解平衡反离解平衡反应应B+SHSB+SHS-+BH+BH+B B B B固有碱常数固有碱常数固有碱常数固有碱常数 溶溶溶溶剂剂固有酸常数固有酸常数固有酸常数固有酸常数 B B B B在溶在溶在溶在溶剂剂中表中表中表中表观观碱常数碱常数碱常数碱常数 例：例：NHNH3 3在在HAcHAc中的碱性在中的碱性在H H2 2O O中碱性（中碱性（HAcHAc的酸性的酸性H H2 2O O）197.续前结论物质

13、的酸碱性强弱与其自身授受质子才能及溶剂 授受质子才能有关碱性溶剂使弱酸的酸性增强，酸性溶液使弱碱的碱性增强溶剂的酸碱性影响滴定反应的完全度198.（三）溶剂的极性 介介电常数：常数：表示带相反电荷的质点在溶液中离解 所需能量的大小 结论：溶剂极性，f，能量，越易于解离，酸性HA+SHSHHA+SHSH2 2+AA-SHSH2 2+A+A-B+SHBHB+SHBH+SS-BHBH+S+S-电电离离离解离解电电离离离解离解电电离：离：酸酸，碱碱同同溶溶剂剂间间发发生生质质子子转转移移，静静电电引引力力作作用用下下形形成成离离子子对对离解：离解：离子离子对对在溶在溶剂剂作用下分开，形成溶作用下分开，

14、形成溶剂剂合合质质子或溶子或溶剂剂阴离子阴离子库仑库仑定律定律 不不带电酸碱酸碱例：例：例：例：HAcHAc在水在水(=80.37(=80.37）中比在乙醇）中比在乙醇(=25(=25）中酸性）中酸性强强199.续前没有离子对的生成，离解过程不受的影响NH4+在水中的溶解度与在乙醇中的差不多同为两性溶剂，乙醇的质子自递常数比水大滴定反应更完全 乙醇中可用强碱精确滴定NH4+带电荷酸碱荷酸碱NHNH4 4+SHNH+SHNH3 3SHSH22+NHNH3 3+SHSH2 2+200.（四）均化效应和区分效应1均化效均化效应（拉平效（拉平效应）均均化化效效应：能将酸或碱的强度调至溶剂合质子（或溶剂

15、阴离子）强度水平的效应均化性溶均化性溶剂：具有均化效应的溶剂HCLOHCLO4 4+H+H2 2OOHH3 3OO+CLO+CLO4 4H H2 2SOSO44+H+H2 2OOHH3 3OO+SO+SO4 42 2HCL+HHCL+H2 2OOHH3 3OO+CL+CLHNOHNO33+H+H2 2OOHH3 3OO+NO+NO3 3注：在稀的水溶液中，四种酸的注：在稀的水溶液中，四种酸的强强度几乎相等度几乎相等四种酸在水中全部解离，碱性四种酸在水中全部解离，碱性较强较强的的H H2 2O O可全部接受其可全部接受其质质子，子，定量生成定量生成HH3 3OO+，更，更强强的酸在水溶液中都被均

16、化到的酸在水溶液中都被均化到HH3 3OO+水平水平强强 强强度相近度相近 201.续前 2区分效区分效应 区分效区分效应：能区分酸碱强弱的效应区分性溶区分性溶剂：能区分酸碱强弱的效应的溶剂HCLOHCLO44+HAc+HAcHH2 2AcAc+CLO+CLO4 4H H2 2SOSO44+HAc+HAcHH2 2AcAc+SO+SO4 42 2HCL+HAcHCL+HAcHH2 2AcAc+CL+CLHNOHNO33+HAc+HAcHH2 2AcAc+NO+NO3 3注：在注：在HAcHAc溶液中，四种酸的溶液中，四种酸的强强度不相等度不相等HAcHAc碱性碱性H H2 2O O，无法全部接受四种酸离解出的，无法全部接受四种酸离解出的质质子生成子生成H H2 2AcAc+，表，表现现出酸性差出酸性差别别强强 202.续前3争争论论（1）区分效应和拉平效应与溶质和溶剂的酸碱相对 强度有关 溶剂的酸，碱性相对溶质的酸，碱性越强，其 区分效应就越强 溶剂的酸，碱性相对溶质的酸，碱性越弱，其 均化效应就越强例：例：HCL+HHCL+H2 2OHOH3 3O O+CL+CLHAcHAc+H+H