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1、 第一章第一章 定量分析化学概定量分析化学概论 11概概论l1-1-1定量分析定量分析过程程分析分析试样均匀、必需具有代表性、符合均匀、必需具有代表性、符合实践。践。一定温度下于烘箱内枯燥一定温度下于烘箱内枯燥试样，除去水分。，除去水分。用溶解、熔融、消解、灰化法制用溶解、熔融、消解、灰化法制备试液。液。分分别或掩蔽干或掩蔽干扰组分，富集待分，富集待测组分。分。选用适当的分析方法确定待用适当的分析方法确定待测组分含量。分含量。常量常量组分用化学法，微量分用化学法，微量组分用分用仪器法器法处置置实验数据，数据，计算与算与评价价实验结果。果。取样与制样取样与制样试样的枯燥试样的枯燥试样的分解试样的
2、分解分别与富集分别与富集测定测定数据处置数据处置1-1-2分析分析试样的制的制备及分解及分解l以以矿石石为例例矿山矿山取样点取样点 采集量采集量 mQ kd 2破碎破碎过筛过筛混匀混匀缩分缩分分析试样分析试样阅历公式中：公式中： mQ-试样的最小量，的最小量，单位是位是kg d-试样最大最大颗粒的直径，粒的直径，单位是位是mm k-缩分常数，通常在分常数，通常在0.051kgmm-2之之间破碎、过筛、缩分破碎、过筛、缩分l破碎分破碎分为粗碎、中碎、粗碎、中碎、细碎及研磨。碎及研磨。l过筛时应使使试样全部全部经过筛孔。孔。l据据过筛号号确确定定最最大大颗粒粒粒粒径径，规范范筛号号网网目目mesh
3、 是是指指一一英英寸寸长度度的的筛网网上上的的筛孔孔数数。100号号筛，即即100目目的的筛是是指指一一英英寸寸长度度筛网网上上有有100个个筛孔孔，孔孔径径为0.149mm。140目目0.105mm，200目目0.074mm。见P5表表1-1l缩分分普普通通采采取取四四分分法法，按按阅历式式确确定定缩分的次数。分的次数。矿山矿山取样点取样点 采集量采集量 mQ kd 2破碎破碎过筛过筛混匀混匀缩分缩分分析试样分析试样Examplel例例1：有有试样20kg，粗粗碎碎后后最最大大粒粒度度为6mm左左右右，设k为0.2kgmm-2，应保保管管的的试样量量至至少少是是多多少少千千克克？假假设再再破
4、破碎碎至至粒粒度度不不大大于于2mm，那么，那么应继续缩分几次？分几次？l解：解：所以，由原样缩分一次，所以，由原样缩分一次，20kg 10kg继续缩分继续缩分3次，次，10kg 5kg 2.5kg 1.25kg 0.625kg1234分析试样分解分析试样分解l分分解解的的目目的的湿湿法法分分析析中中，应将将待待测组分分定定量量转移至溶液中。移至溶液中。l溶溶解解法法用用溶溶剂，如如水水、酸酸、碱碱或或混混合合酸酸溶溶解解样品。品。l熔熔融融法法试样与与酸酸性性或或碱碱性性熔熔剂混混匀匀于于特特定定坩坩埚中，在高温下熔融，然后再用水或酸浸取融中，在高温下熔融，然后再用水或酸浸取融块。l有有机机
5、试样干干式式灰灰化化马弗弗炉炉高高温温分分解解，残残渣渣酸酸提提取。取。l有有机机试样湿湿式式消消化化HNO3和和H2SO4混混合合溶溶剂煮煮解。解。l分分解解试样的的本本卷卷须知知：被被测组分分定定量量分分解解、定定量量转移移、尽尽量量防防止止和和减减少少溶溶剂熔熔剂干干扰、有有利利于于进展下一步的展下一步的测定任定任务。溶解法溶解法lHCl：复复原原和和络络合合性性，可可分分解解金金属属电电位位序序中中氢氢以以前前的的金金属属或或合合金金、碳碳酸酸盐盐及及以以碱碱金金属属、碱碱土土金金属属为为主主成成分分的的矿矿物物，可可溶溶解解软软锰锰矿矿(MnO2)、赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)lHNO
6、3：氧氧化化性性，除除贵贵金金属属、外外表表易易钝钝化化的的Al、Cr、Fe、与与HNO3作作用用生生成成不不溶溶于于酸酸的的金金属属Te、W、Sn外，能分解大部分金属外，能分解大部分金属lH2SO4：强强氧氧化化、脱脱水水才才干干，可可分分解解有有机机物物、多多种种合合金金及及矿矿物物；高高沸沸点点除除去去低低沸沸点点HCl、HF、HNO3等等lH3PO4：高高温温时时构构成成焦焦磷磷酸酸，强强络络合合才才干干，可可分解难溶的合金钢及矿石分解难溶的合金钢及矿石溶解法溶解法lHClO4：强强酸酸、强强氧氧化化、脱脱水水性性，分分解解才才干干强强，可可分分解解含含Cr合合金金及及矿矿石石；热热H
7、ClO4遇遇有有机机物物易易发发生生爆爆炸炸，用用前前运运用用HNO3氧氧化化有有机机物物和和复复原原剂剂lHF：强强络络合合才才干干，与与Si构构成成挥挥发发性性SiF4，与与H2SO4或或HNO3混混合合运运用用，在在Pt或或Teflon器器皿皿中分解硅酸盐中分解硅酸盐lNaOH：分分解解两两性性金金属属Al或或氧氧化化物物As2O3，用塑料或，用塑料或Ag制器皿制器皿l混混合合酸酸：王王水水HCl+HNO3分分解解贵贵金金属属、合合金金及及硫硫化化物物矿矿石石；HNO3+HClO4分分解解有有机机物物等等熔融法复分解反响熔融法复分解反响l酸酸性性熔熔剂剂：K2S2O7、KHSO4分分解解
8、难难溶溶的的金金属属氧氧化化物物，石石英英或或铂铂坩坩埚埚中中熔熔融融， V2O5分解含分解含N、S、X的有机物的有机物l碱碱性性熔熔剂剂：Na2CO3、NaOH、Na2O2、KOH、Na2B4O7、K2CO3、LiBO2等等分解硅酸盐、酸性炉渣分解硅酸盐、酸性炉渣l半熔法烧结法半熔法烧结法l低低温温度度，熔熔剂剂用用量量少少，时时间间短短，坩坩埚埚浸浸蚀小蚀小灰化及消化灰化及消化l干式灰化法：干式灰化法：l氧瓶熄灭法用于有机物中氧瓶熄灭法用于有机物中X、S、P、B的测的测定及部分金属定及部分金属Hg、Zn、Mg、Co、Ni的测的测定定l定温灰化法是将试样置于敞口皿或坩埚中，定温灰化法是将试样
9、置于敞口皿或坩埚中，一定温度下，加热分解，残渣溶解测定样一定温度下，加热分解，残渣溶解测定样品中的无机元素，如品中的无机元素，如Te、Cr、Fe、Mo、Sr、Zn、As、Se、Hg等等l湿式消化法：湿式消化法：l在克氏烧瓶中加热，样品中有机物氧化成在克氏烧瓶中加热，样品中有机物氧化成CO2和和H2O，金属转变为硝酸或硫酸盐，金属转变为硝酸或硫酸盐，非金属转变为相应的阴离子，可用于测定非金属转变为相应的阴离子，可用于测定有机物中的金属、有机物中的金属、S、X等等测定方法选择原那么测定方法选择原那么l应思索：应思索：l测定的详细要求测定的详细要求l被测组分的含量范围被测组分的含量范围l被测组分的性
10、质被测组分的性质l共存组分的性质共存组分的性质1-1-3 定量分析定量分析结果的表示果的表示 一、待一、待测组分的化学表示方式分的化学表示方式1、以以待待测组分分实践践存存在在方方式式的的含含量量表表示示：NH3、NO3-2、以以氧氧化化物物或或元元素素方方式式的的含含量量表表示示：CaO、SO3、Fe3、以以需需求求的的组分分的的含含量量表表示示：水水分分(%)、灰灰分分(%)、K+l固体试样：质量分数或百分含量固体试样：质量分数或百分含量二、待测组分含量的表示方法二、待测组分含量的表示方法l液液体体试样：物物质的的量量浓度度molL-1、质量量摩摩尔浓度度molkg-1、质量量分分数数、体
11、体积分分数数、摩摩尔分分数数、质量量浓度度mgL-1、 gL-1 、gmL-1 、ngmL-1 l气体气体试样：体：体积分数或分数或mg/L等等 -2* 分析化学中的分析化学中的误差差一、一、误差及差及产生的生的缘由由误差是客差是客观存在的，存在的，误差是可以差是可以认识和控制的。和控制的。1、真、真值XT): 某一物理量本身具有的客某一物理量本身具有的客观存在的真存在的真实数数值，即，即为该量的真量的真值。普通。普通说来，真来，真值是未知的，但以下情是未知的，但以下情况的真况的真值是可知的。是可知的。实际真真值：如某化合物的：如某化合物的实际组成等。成等。计量学商定真量学商定真值： 如国如国
12、际计量大会上确定的量大会上确定的长度、度、质量、物量、物质的量的量单位等。位等。 C. 相相对真真值： 精度高一个数量精度高一个数量级的的测定定值作作为低一低一级的丈量的丈量值的真的真值，这种真种真值是相是相对比比较而言的。而言的。 2、误差、误差(Error) 误差是分析结果误差是分析结果(x)与真实值与真实值(xT)之间的之间的 差差值。值。 E= x - xT 分析结果大于真实值，误差为正；分析结果分析结果大于真实值，误差为正；分析结果小于真实值，误差为负。小于真实值，误差为负。 根据误差的性质和产生的缘由，可分为系统根据误差的性质和产生的缘由，可分为系统误差和随机误差。误差和随机误差。
13、 3.系系统误差差systematic error 可可测误差差 是由某种固定的是由某种固定的缘由所呵斥的由所呵斥的误差，称差，称为。 特征：特征： 恒定性恒定性反复反复测定反复出定反复出现。 单向性向性误差的大小、方向、正差的大小、方向、正负一定。一定。 可可测性性可以可以测定与校正。定与校正。 产生的生的缘由：由一些由：由一些经常性的比常性的比较固定固定缘由由呵斥的。呵斥的。 根据系根据系统误差的性差的性质和和产生的生的缘由，可分由，可分为以以下几下几类1方法方法误差：由分析方法本身呵斥的。差：由分析方法本身呵斥的。 2、仪器器误差：差：仪器本身不器本身不够准确，准确，如砝如砝码质量、容量
14、器皿刻度、量、容量器皿刻度、仪表刻度表刻度不准确等。不准确等。3、试剂误差：由差：由试剂不不纯呵斥的。呵斥的。4、操作、操作误差：是由分析人差：是由分析人员所掌握所掌握的分析操作与正确的分析操作有差的分析操作与正确的分析操作有差别所所呵斥的。如，称呵斥的。如，称样时未留意未留意试样吸湿、吸湿、洗洗涤沉淀沉淀时洗洗涤过分或不充分。分或不充分。 5、客、客观误差：又称个人差：又称个人误差。由分差。由分析人析人员本身客本身客观要素呵斥的。要素呵斥的。 4.偶偶尔误差差 random error 随机随机误差差 产生的生的缘由：由一些不确定的偶由：由一些不确定的偶尔要素所引起。要素所引起。 特征：不恒
15、定，可大可小，特征：不恒定，可大可小，时正正时负，难以以预料料和控制。但在同一条件下和控制。但在同一条件下进展多次大量展多次大量测 定，定，那么偶那么偶 然然误差的分布符合差的分布符合统计规律。律。y12xx-02 11大小相等的正负误差出现的几率大小相等的正负误差出现的几率相等；相等；2小误差出现的几率大，大误差出小误差出现的几率大，大误差出现的几率小，特别大的误差出现的几现的几率小，特别大的误差出现的几率更小。率更小。l5.过失误差过失误差mistake ：由任务中的过：由任务中的过失，大意、不按操作规程办事等缘由失，大意、不按操作规程办事等缘由呵斥的。呵斥的。思索：以下思索：以下误差哪些
16、是系差哪些是系统误差差,哪些是偶哪些是偶尔误差差? A.称量称量过程中天平零点略有程中天平零点略有变动; B.分析分析试剂中含有微量待中含有微量待测组分分; C.滴定管滴定管读数数时最后一位估最后一位估计不准不准; D.分量分析分量分析时,沉淀溶解沉淀溶解损失失; E.天平砝天平砝码锈蚀; F.滴定滴定时指示指示剂加得太多加得太多. 对分析分析结果好坏果好坏, 用什么来用什么来评价呢价呢? 1准确度准确度 误差：差：误差是分析差是分析结果果(测定定值x)与真与真实值(xT)之之间的的 差差值。准确度：指准确度：指测定定值与真与真实值接近的程度。接近的程度。误差越小，分析差越小，分析结果准确度越
17、高。果准确度越高。 二、准确度二、准确度(accuracy)和精细和精细度度(precision)例：某铁矿石含铁量真实值为例：某铁矿石含铁量真实值为42.35，甲测定值，甲测定值(n=3)为为41.94，乙测定值，乙测定值(n=3)为为42.22，哪一，哪一个准确度高呢？个准确度高呢？ 因此，准确度用误差来衡量。因此，准确度用误差来衡量。1 1、绝对误差和相差和相对误差差 误差可分差可分为绝对误差和相差和相对误差差绝对误差差(Ea)(Ea)：丈量：丈量值X X与真与真实值XT XT 之差。之差。 即即 Ea= X XT Ea= X XTb. b. 相相对误差差(Er)(Er)；是指；是指误差
18、差EaEa在真在真实值XTXT所占的百分比。所占的百分比。 即即 l准确度可用准确度可用绝对误差或相差或相对误差表示，但相差表示，但相对误差能差能更方便、真更方便、真实反映丈量的准确度。反映丈量的准确度。 例子：某分析例子：某分析结果果为36.97，假，假设真真实值为37.06，计算其相算其相对误差？差？ 绝对误差和相对误差都有正值和负值，正值绝对误差和相对误差都有正值和负值，正值表示分析结果偏高，负值表示分析结果偏低。表示分析结果偏高，负值表示分析结果偏低。 相对误差普通保管一至两位有效数字。相对误差普通保管一至两位有效数字。Ea = X-XT=36.97% -37.06% = -0.09%
19、2、精细度precision与偏向Deviation 精精细度的定度的定义：多次：多次测定定值之之间相符合相符合(相接近的程相接近的程度度(也就是反复性、再也就是反复性、再现性性)。 例如某一例如某一组分含量分含量测定定结果的一果的一组数据：数据：23.56、23.55、23.54、23.54、23.55、23.56、23.55，数据之，数据之间很接近，精很接近，精细度高。度高。 另一另一组数据：数据：25.56、25.50、25.48、25.62、25.58、25.68、25.45，数据之，数据之间相差相差较大，精大，精细度低。度低。 精精细度的大小用偏向表示。偏向越小，度的大小用偏向表示。
20、偏向越小，测定定结果的果的精精细度越高，偏向越大，度越高，偏向越大，测定定结果的精果的精细度越低。度越低。 常常用偏用偏向向 类型型1、绝对偏向偏向单次丈量次丈量2、绝对平均偏向算平均偏向算术平均偏向，即多次丈量平均偏向，即多次丈量)3、相、相对平均偏向平均偏向4、规范偏向范偏向例如，一例如，一组反复反复测定定值为15.67, 15.69, 16.03, 15.89。求求15.67这次丈量次丈量值的的绝对偏向和相偏向和相对偏向，偏向，这组丈丈量量值的平均偏向、相的平均偏向、相对平均偏向。平均偏向。解解:4准确度与精准确度与精细度的关系度的关系 a: 分析分析结果的精果的精细度度 取决于偶取决于
21、偶尔误差的大小差的大小 b:分析分析结果的准确度果的准确度 既与系既与系统误差有关，也与偶差有关，也与偶尔误差差 有关。有关。准确度和精准确度和精细度度l二者关系：概念不同，精二者关系：概念不同，精细度是保度是保证准准确度的先决条件，但精确度的先决条件，但精细度高并不一定度高并不一定准确度高，只需精准确度高，只需精细度高、准确度高的度高、准确度高的测定数据才是可信的，即定数据才是可信的，即应以两方面来以两方面来衡量衡量测定定结果的好坏。果的好坏。准确度和精细度关系准确度和精细度关系l如甲、乙、丙、丁四人同如甲、乙、丙、丁四人同时测定一定一样品，品，结果果见以下以下图：二者均好二者均好精精细度好
22、度好精精细度差度差二者都差二者都差甲甲乙乙丙丙丁丁24.05% 24.15% 24.25% 24.35% 24.45%真值真值准确度和精细度准确度和精细度l总结：总结：l 在分析化学中在分析化学中l 准确度用相对误差来表示；准确度用相对误差来表示；l 精细度少量数据用相对偏向精细度少量数据用相对偏向来表示；来表示；l 大量数据用相对规范偏向来表示。大量数据用相对规范偏向来表示。l例、有一标样含有例、有一标样含有SiO2(%)规范值为规范值为61.32，让甲、乙两位化验员测此标样，让甲、乙两位化验员测此标样，得到如下结果：得到如下结果：甲（%）61.5161.5261.50乙（%）61.3661
23、.3061.33试经过计算比较两位化验员的分析结果哪个可靠？试经过计算比较两位化验员的分析结果哪个可靠？从准确度与精从准确度与精细度入手度入手解：乙的数据准确度和精乙的数据准确度和精细度都比甲小度都比甲小甲（%）61.5161.5261.50乙（%）61.3661.3061.33四提高分析四提高分析结果准确度的方法果准确度的方法选择适宜的分析方法适宜的分析方法减少丈量减少丈量误差差消除消除测定定过程中的系程中的系统误差差进展空白展空白实验消除消除试剂误差差进展展对照照实验消除方法消除方法误差差进展展仪器校正器校正消除消除仪器器误差差4添加平行添加平行实验次数，减少偶次数，减少偶尔误差差极差极差
24、Rangel极差极差Rl也称全距或范也称全距或范围误差差公差公差 ( tolerance)l公公差差是是各各消消费部部门对于于分分析析结果果允允许误差差的一种表示方法，假的一种表示方法，假设超差，必需重做。超差，必需重做。l公公差差据据实践践情情况况对分分析析结果果准准确确度度的的要要求求、试样组成成及及待待测组分分含含量量、各各主主管管部部门对每每一一项详细的的分分析析工工程程规定定而而定定，如如工工业分析中，分析中，待测组分的质量分数待测组分的质量分数/%80 40 20 10 5 1.0 0.1 0.01公差（相对误差）公差（相对误差）/%0.4 0.6 1.0 1.2 1.6 5.0
25、20 50v公差的作用：日常分析中可衡量同公差的作用：日常分析中可衡量同一样品多次测定的平行性；互检分一样品多次测定的平行性；互检分析中可衡量互检的样品能否合格；析中可衡量互检的样品能否合格；外检分析中可衡量分析结果能否合外检分析中可衡量分析结果能否合格。格。 -3* 有效数字及其运算有效数字及其运算规那么那么一什么是有效数字一什么是有效数字有效数字是指有效数字是指实践丈量到的数字。践丈量到的数字。 比如：普通学生用的尺子比如：普通学生用的尺子单位位为cm可可读到小到小数点后数点后2位，如位，如12.36cm，前三位，前三位12.3为可准确可准确读数，数，0.06为估估读可疑数字。所以用此尺子
26、可疑数字。所以用此尺子读的数据的数据有效数字可有效数字可读至小数点后两位。至小数点后两位。 又如又如50ml的滴定管也可的滴定管也可读至小数点后两位，如，至小数点后两位，如，26.40ml、28.78ml、8.52ml。l有效数字：一切确有效数字：一切确实定数字再加定数字再加一位可疑数字。一位可疑数字。l例如，在分析天平上称量物体的例如，在分析天平上称量物体的质量量为：10.7463可疑数字可疑数字二有效数字的位数如何确定二有效数字的位数如何确定l有效数字的位数：有效数字的位数：应根据分析方根据分析方法和分析法和分析仪器的准确度来确定。器的准确度来确定。l比如，称某物比如，称某物质的的质量，用
27、分析量，用分析天平和普通托天平和普通托盘天平，其有效数天平，其有效数字是不同的。字是不同的。l分析天平分析天平为：12.3568gl托托盘天平天平为：12.36gl、记录丈量所得数据丈量所得数据时只允只允许保管一位保管一位可疑字。可疑字。l、“0的意的意义：按下表：按下表总结0的意的意义。有效数字的位数确定：有效数字的位数确定：物质物质称量瓶称量瓶Na2CO3H2C2O4称量纸称量纸质量（质量（g）10.14302.10450.21040.0120有效数字位数有效数字位数6543l1200有几位有效数字？有几位有效数字？l 普通看成普通看成4位有效数字，但也能位有效数字，但也能够是是2位、位、
28、3位，位，对于于这样情况，情况，应根据根据实践的践的有效数字位数，写成科学有效数字位数，写成科学记数法。写成数法。写成1.2103、 1.20103、 1.200103。 变换单位时，有效数字的位数不变。 如：10.00ml 0.01000L (1.00010-2)10.5 L 1.05104 mll 、在一切、在一切计算式中，常数如算式中，常数如、e的数的数值以以及常遇到的倍数、分数关系等非丈量所得，及常遇到的倍数、分数关系等非丈量所得，它它们的有效数字不受限制。的有效数字不受限制。l 例如：水的相例如：水的相对分子量分子量=21.008+16.00=18.02l 、pH、pM、pK等等对数
29、数值，其有效数字的，其有效数字的位数位数仅取决于小数部分尾数数字的位数，取决于小数部分尾数数字的位数，l整数部分只整数部分只阐明明该数的方次。数的方次。l 例如：例如：pH=12.68 l 有效数字是两位而不是有效数字是两位而不是4位位l 其其氢离子离子浓度度为H+=2.110-13 还是是H+=2.08910-13呢？呢？l思索思索题：以下数据各包括几位有效数字：以下数据各包括几位有效数字？l A1.052 l B0.0234 l C0.00330l D10.030 l E8.7106 l FpKa=4.74 l G1.0210-3 l H40.02% l I1000l、修、修约规那么：四舍
30、六入五留双那么：四舍六入五留双三、有效数字的运算法那么：三、有效数字的运算法那么：尾数尾数4 弃去弃去6 进位位=5其后其后为“0其后为非“0，进位。尾数前是偶数，弃去尾数前是偶数，弃去尾数前是奇数，尾数前是奇数，进位位例如：修约为三位有效数字例如：修约为三位有效数字 45.55645.6， 2.1250 2.12， 4.0150 4.02修修约成三位有效数据成三位有效数据如：如：4.5244.52如：如：4.5264.53l、运算、运算规那么先那么先计算，后修算，后修约：l A、加减法运算：保管有效数字的位数以小数点、加减法运算：保管有效数字的位数以小数点后位数最少的后位数最少的为准，即以准
31、，即以绝对误差最大的差最大的为准。准。l如如: 0.0121 + 25.64 + 1.05782 = ?l 0.01 + 25.64 + 1.06 = 26.71l 或者根据或者根据计算器相加得算器相加得l 0.012125.641.0578226.70992l 最后修最后修约为26.71lB、乘除法运算：保管有效数字的位数以有效数、乘除法运算：保管有效数字的位数以有效数字最少的字最少的为准，即以相准，即以相对误差最大的差最大的为准。准。l如：如：计算：算：0.012125.641.05782？l 有效数字最少有效数字最少为三位三位l 0.012125.61.060.328l或者根据或者根据计
32、算器相乘得算器相乘得l 0.012125.641.057820.3281823l 最后修最后修约为0.328 总结：有效数字的运算：有效数字的运算规那么那么有效数字的取舍采取有效数字的取舍采取“四舍六入五留双的原四舍六入五留双的原那么；那么；加减法：加减法：结果有效数字的保管，取决于果有效数字的保管，取决于绝对误差最大差最大(小数点后位数最少小数点后位数最少)的数；的数；乘除法：乘除法：结果有效数字的保管，取决于相果有效数字的保管，取决于相对误差最大差最大(有效数字最少有效数字最少)的数；的数；计算算过程中可程中可暂时多保管一位有效数字；多保管一位有效数字； 分析分析结果有效数字保管；果有效数
33、字保管； 对高含量高含量组分分10的的测定，定，计算算结果普通保果普通保管管4位有效数字位有效数字 对中含量中含量组分分110的的测定，定，计算算结果普通果普通保管保管3位有效数字位有效数字 对微量含量微量含量组分分1的的测定，定，计算算结果普通保果普通保管管2位有效数字位有效数字平衡平衡浓度的度的计算普通保管二位有效数字；算普通保管二位有效数字；相相对误差的差的计算普通保管一至二位有效数字。算普通保管一至二位有效数字。 四。正确运用和记录有效数字四。正确运用和记录有效数字 思索题：甲、乙两人同时分析一矿物思索题：甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量，每次取样中的含硫量，每次取样3.5克，分析报
34、克，分析报告分别为：告分别为： 甲：甲：0.042%， 0.041% 乙：乙：0.04199%，0.04201% 问哪一份报告是合理的？为什么？问哪一份报告是合理的？为什么？ 分析结果小于分析结果小于1，保管两位有效数据，保管两位有效数据 -*滴定分析概滴定分析概论一滴定分析的一滴定分析的过程与特点程与特点以丈量相互反响物以丈量相互反响物质溶液体溶液体积为根底的定量分析方法，根底的定量分析方法，称称为滴定分析或容量分析。滴定分析或容量分析。滴定分析定量滴定分析定量测定的根据：定的根据： tT + aA = P1、滴定分析的根本、滴定分析的根本过程程为： 将知准确将知准确浓度的度的试剂溶液滴定溶
35、液滴定剂或或规范溶液范溶液 滴加滴加 待待测溶液中溶液中 参与指示参与指示剂 完全反响完全反响 然后根据滴定反响的化学然后根据滴定反响的化学计量关系、量关系、规范溶液的范溶液的浓度和体度和体积用量，用量，计算出被算出被测组分的含量，分的含量，这种定量分析的方法称种定量分析的方法称为滴定滴定分析法。分析法。2 2、几个、几个术语 规范溶液：知准确范溶液：知准确浓度的溶液叫。又叫滴定度的溶液叫。又叫滴定剂 化学化学计量点量点spsp：滴入的：滴入的规范溶液的量，正好符合范溶液的量，正好符合化学反响方程式所表示的化学化学反响方程式所表示的化学计量关系量关系时，称反响，称反响到达。到达。 滴定滴定终点
36、点epep：滴定：滴定进展至指示展至指示剂的的颜色色发生突生突变时而而终止，或用止，或用仪器器进展展检测，此，此时称称为。 终点点误差滴定差滴定误差差E E：滴定：滴定终点与化学点与化学计量点量点不一致而引起丈量不一致而引起丈量结果的果的误差称。差称。特点：方法特点：方法简便、快速、准确度高，特便、快速、准确度高，特别适用于常量分适用于常量分析析 (Er0.1%)。二二对滴定反响的要求滴定反响的要求 滴定反响滴定反响: tT + aA = P1反响定量完成；即反响按反响方程式反响定量完成；即反响按反响方程式进展，无副展，无副 反响反响发生，且反响完全生，且反响完全99.9%。2反响速度快，或可
37、采取适当的措施提高其反响速度。反响速度快，或可采取适当的措施提高其反响速度。3能用比能用比较简便的方法确定滴定便的方法确定滴定终点。点。 满足上述条件的，可采用直接滴定法足上述条件的，可采用直接滴定法测定，否那么定，否那么须 采用采用间接滴定法接滴定法测定。定。l几种滴定方式几种滴定方式l 1、直接滴定法、直接滴定法l 定义：用规范溶液直接滴定被测试样定义：用规范溶液直接滴定被测试样溶液，称之为。溶液，称之为。l 适用情况：符合上反响要求。适用情况：符合上反响要求。2、返滴定法剩余滴定法、返滴定法剩余滴定法定定义：先准确参与适当：先准确参与适当过量的量的规范溶液，待其与范溶液，待其与被被测物物
38、质反响完全后，再用另一滴定反响完全后，再用另一滴定剂滴定剩余滴定剩余的的规范溶液，从而范溶液，从而计算被算被测物物质的量，称。的量，称。适用情况：不符合反响要求适用情况：不符合反响要求2、3时用。用。 即反响速度即反响速度较慢或固体慢或固体试样、或没有适宜的、或没有适宜的指示指示剂时用此用此例如：用例如：用盐酸滴定固体碳酸酸滴定固体碳酸钙。反响速度慢。反响速度慢3、置、置换滴定法滴定法适用情况：不符合反响要求适用情况：不符合反响要求1时用。用。先参与适当先参与适当过量的量的试剂与被与被测物物质起反响，使其被起反响，使其被定量地置定量地置换出另一种可滴定的物出另一种可滴定的物质，再用，再用规范溶
39、液范溶液滴定此物滴定此物质，这种方法称。种方法称。即反响不按一定化学反响进展、即反响不按一定化学反响进展、定义：定义：或伴有副反响、或伴有副反响、或反响不完全或反响不完全4NH4+ + 6HCHO = (CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2Ol例：例：铵盐中氮含量的中氮含量的测定。定。NH4+与与NaOH反响不完反响不完全。全。 NH4+是弱酸，用直接是弱酸，用直接NaOH 滴定滴定 NH4+ 误差差较大。那么就要用置大。那么就要用置换滴定法。滴定法。l假假设在在铵盐中参与甲中参与甲醛，生成等物，生成等物质量的酸中量的酸中强酸，然后用酸，然后用NaOH规范溶液滴定。范溶液滴定。 4、间接
40、滴定法接滴定法 适用情况：被适用情况：被测物与物与规范溶液不反响范溶液不反响 的物的物质. tT + aA P 定定义：经过另外的反响另外的反响间接接测定的方法定的方法 。 例：用高例：用高锰酸酸钾测定定钙 Ca2+与与KMnO4不反响。不反响。 假假设进展如下展如下处置：置： 参与参与NaC2O2： C2O22- + Ca2+ = CaC2O2 用用H2SO4溶解：溶解：2H+ + CaC2O2 = Ca2+ + H2C2O2 用用KMnO4滴定：滴定： 5C2O22- + 2MnO4- + 16H+ = 10CO2+ 2Mn2+ + 8H2O这样：1 Ca2+ 1 CaC2O21 H2C2
41、O2 2/5MnO4-即：即： 1 Ca2+ 2/5MnO4-四、四、规范溶液的配制和范溶液的配制和浓度的度的标定定一、直接配制法一、直接配制法 1、定、定义：在分析天平上准确称取一定：在分析天平上准确称取一定质量的某量的某物物质，溶解于适量水后定量，溶解于适量水后定量转入容量瓶中，然后入容量瓶中，然后稀稀释、定容并、定容并摇匀。根据容匀。根据容质的的质量和容量瓶的量和容量瓶的体体积，即可，即可计算算该溶液的溶液的浓度。度。 如配制如配制0.01mol/L的碳酸的碳酸钠规范溶液范溶液1000ml, 碳酸碳酸钠的的 M=105.992、运用范、运用范围：基准物：基准物质l3、基准物质的条件：、基
42、准物质的条件：l 1该物质的实践组成应与化学式完全该物质的实践组成应与化学式完全相符。相符。l 2试剂的纯度要高。试剂的纯度要高。99.9%以上以上l 3试剂相当稳定。试剂相当稳定。l 4试剂的摩尔质量较大，可减小称量试剂的摩尔质量较大，可减小称量误差。误差。l4、阐明：运用基准物质时，需求预先枯、阐明：运用基准物质时，需求预先枯燥。燥。二、二、间接配制法接配制法标定法定法 1、运用范、运用范围：试剂不符合基准物不符合基准物质的条件的条件 2、定、定义：先配成近似：先配成近似浓度的溶液，然后利用度的溶液，然后利用该物物质与某基与某基 准物准物质或另一种或另一种规范溶液之范溶液之间的反响来的反响
43、来确定其准确确定其准确浓度，度，这就是就是间接配制法。接配制法。这一操作一操作过程称程称标定。定。如：如：NaOH 易吸收水分和二氧化碳易吸收水分和二氧化碳 浓HCl 易易挥发 KMnO4 易分解易分解 P318表13、标定方法定方法用基准物用基准物质标定定用另一用另一规范溶液范溶液标定定浓度的比度的比较准确度较高3、标定定时应留意的事留意的事项1标定定时应平行平行测定定34次，至少次，至少23次，次，并要求并要求测定定结果的相果的相对偏向不大于偏向不大于0.2。2为了减小丈量了减小丈量误差，称取基准物差，称取基准物质的量不的量不应太少；滴定太少；滴定时耗耗费规范溶液的体范溶液的体积也不也不应
44、太少。太少。3配制和配制和标定溶液定溶液时运用的量器，如滴定管、运用的量器，如滴定管、容量瓶和移液管等，在必要容量瓶和移液管等，在必要时应校正其体校正其体积，并，并思索温度的影响。思索温度的影响。4标定后的定后的规范溶液范溶液应妥善保管。妥善保管。思索题：思索题： 以下试剂能作为基准物质的是：以下试剂能作为基准物质的是：A优级纯的优级纯的NaOH ； B光谱纯的光谱纯的Co2O3 C1000C枯燥过的枯燥过的CaO D99.9%的纯锌的纯锌标定酸的基准物质通常为标定酸的基准物质通常为_ 、_；标定碱的基准物质通常为标定碱的基准物质通常为_、_。五五*规范溶液范溶液浓度的表示方法度的表示方法1物
45、物质的量的量浓度度 摩尔质量摩尔质量MB随着根本单元的不同而不同，根本单元可以是原随着根本单元的不同而不同，根本单元可以是原子、离子、分子或其它粒子的特定组合。例如：子、离子、分子或其它粒子的特定组合。例如：对对H2SO4而言：而言：当根本单元选：当根本单元选：1moL H2SO4时，时，M(H2SO4)=98.00当根本单元选当根本单元选: 1/2moL H2SO4时，时，M(1/2H2SO4)=49.00当根本单元选当根本单元选: 2moL H2SO4时，时，M(2H2SO4)=196.00由于摩尔质量由于摩尔质量MB随着根本单元的不同而不同所以：物质的量随着根本单元的不同而不同所以：物质
46、的量浓度浓度CB的数值取决于根本单元的选择。的数值取决于根本单元的选择。例如：例如：C(1/5KMnO4)=0.1000, 求求C(KMnO4)=？ C(1/5KMnO4)= 0.10005C(KMnO4) C(KMnO4)=0.1000/5=0.02000 如如H2SO4溶液溶液: C(H2SO4)=0.1 那么那么 C(1/2H2SO4)=0.2 C(2H2SO4)=0.05l对于化学反响中的根本于化学反响中的根本单元的元的选择普通有以下普通有以下规律：律：l 氧化反响氧化反响: 以以电子得失数子得失数n的的1/n为根本根本单元。元。l 例如：例如：l 5C2O42-+2MnO4-+16H
47、+=10CO2+2Mn2+8H2Ol 反响中反响中KMnO4的的Mn得得5个个电子，所以子，所以lKMnO4 的根本的根本单元元为 1/5KMnO4lC2O42-的根本的根本单元元为 1/2C2O42-l重重铬酸酸钾 选1/6K2CrO7为根本根本单元元l硫代硫酸硫代硫酸钠 选Na2S2O3为根本根本单元元l溴酸溴酸钾 选1/6KBrO3为根本根本单元元l对于酸碱反响：以于酸碱反响：以质子子转移数移数n的的1/n为根本根本单元。例如：元。例如：lNaOH标定定H2C2O42H2O, H2C2O42H2O 需耗需耗费2个个质子，所以草子，所以草酸的根本酸的根本单元元为1/2H2C2O42H2Ol
48、2滴定度滴定度T l指每亳升指每亳升规范溶液相当于被范溶液相当于被测物物质的的质量量(gml-1，用，用TM1/M2表示表示l 如：假如：假设每毫升每毫升K2Cr2O7溶液恰好能与溶液恰好能与0.005000g Fe3+反响，那么可表示反响，那么可表示为 l有的教材也表示为有的教材也表示为 六、滴定分析中的六、滴定分析中的计算算一、滴定分析一、滴定分析计算的根据和常用公式算的根据和常用公式 tT + bB = cC + dD规范溶液范溶液 被滴定物被滴定物质 滴定滴定剂 被被测组分分 根据：根据： nT：nB = t : b 二、滴定分析的有关二、滴定分析的有关计算算一被一被测物物质的的质量和
49、量和质量分数的量分数的计算算 知称取知称取试样ms克克(其中含有被其中含有被测物物质mB) ，用，用规范溶液范溶液T(CT)滴定，耗滴定，耗费VT升，那么升，那么被被测物物质B的的质量量为：例例1、称取、称取铁矿石石0.3143克，溶于酸，并复原克，溶于酸，并复原为Fe2+,用用0.02000molL1K2Cr2O7溶液滴定，耗溶液滴定，耗费21.30ml,求求试样中中Fe2O3的百分含量？的百分含量？例例2、用、用KMnO4法法测定石灰石中定石灰石中CaO的含量，假的含量，假设试样中中CaO的含量的含量约为40%，为使滴定使滴定时耗耗费0.020molL1 KMnO4约30ml，问应称取称取
50、试样多少克？多少克？解：解：MCaO=56.08gmol-1 有关反响有关反响为：Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2Ol假假设反响的反响的计量关系量关系b/t)是未知，即反是未知，即反响化学方程式没有写出：如何求？响化学方程式没有写出：如何求？l 根据等物根据等物质的量的量规那么那么计算即反响物算即反响物质的根本的根本单元相等元相等规那么那么l如教材如教材24页例例5：l 称取称取铁矿石石试样0.5000g ，将其溶解，将其溶解，使全部使全部铁复原成复原成亚铁离子，用离子，用0.01500 molL-1K2Cr2O7规范溶液滴定至化学范溶液滴定至化学计量点量点时，用去，用去规范溶液范溶液33.45ml。求。求试样中中Fe和和Fe2O3的的质量分数各量分数各为多少？多少？lFe和和K2Cr2O7：反响式未知：反响式未知l 反响物反响物质的根本的根本单元相等元相等规那么那么l K2Cr2O7的根本的根本单元元为：1/6 K2Cr2O7l Fe的根本的根本单元元为：Fel 那么那么:
