第4章化学分析法概述（课件）- 《分析化学》同步教学（化工出版社）

第4章 化学分析法概述 Chemical Analysis Summarization 4-1 化学分析法概述 化学分析法的定义 以物质化学反应为基础的分析方法，主要用于常量组分的测定，是分析化学的基础 化学分析法的分类 滴定分析法（容量分析法，5-8） 重量分析法（第9章） 4-2 滴定分析法概述（1） 滴定分析法的定义 将标准溶液（已知准确浓度的溶液）逐滴加入到含被测物质的溶液中中，当两者恰好完全反应时，停止滴定，即可根据相关数据及反应计量关系计算出被测组分的浓度或含量。 化学计量点（sp） Stoichiometric point 滴定终点（ep） End point 终点误差（Et） End point error 滴定管 滴定剂（Titrant） （标准溶液或待标定溶液） 被滴定溶液（Titrant） （试样或基准物溶液） HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3 4-2 滴定分析法概述（2） 滴定分析必须具备的条件 反应必须按一定的反应式进行（计算的基础） 反应必须定量进行，通常要求完成度99.9%以上（以平衡常数k表示，应足够大，与终点误差相关，以后讨论） 速率快（加热或催化剂）（较短时间内完成） 有适当的方法确定终点（指示剂或简单仪器） 仅发生待测物质与标准物质的反应（调节pH、掩蔽、分离来实现） 符合上述条件则可采用直接滴定方式进行测定 4-2 滴定分析法概述（3） 滴定分析法的分类（1）——按反应原理 酸碱滴定法（中和法） 配位滴定法（络合滴定法） 氧化还原滴定法 沉淀滴定法（容量沉淀法） 水溶液中的四大平衡 4-2 滴定分析法概述（4） 滴定分析法的分类（2）——按终点确定方式 指示剂法：在化学计量点附近发生颜色突变（简单、方便） 仪器法 电位滴定法 安培滴定法 电导滴定法 光度滴定法 比指示剂准确性更高；对于一些反应完成度不高，低浓度，浑浊试样的测定亦可进行；易于自动化 4-2 滴定分析法概述（5） 滴定分析法的分类（3）——按滴定方式 直接滴定 返滴定 置换滴定 间接滴定 返滴定 适用于反应速率较慢或无合适指示剂的滴定反应。 具体方法：加入过量且定量的标准溶液使反应完成，然后用另一种标准溶液滴定未反应的量。 配位滴定法测Al： 酸碱滴定法测定CaCO3（无其他与酸反应的成分） Ag+滴定酸性介质中的Cl- Al + Y（过量）AlY+ Y（剩余） CaCO3（固体） +2HCl（过量）CaCl2+CO2+H2O+ HCl（剩余） Cl- + Ag+（过量）  AgCl  + Ag+（剩余） 置换滴定 适于无定量反应关系或完成度低的滴定反应 具体方法：加入过量的反应溶液将待测物质定量转化为可以直接滴定的形式。 Na2S2O3的标定（氧化还原中常用的标准溶液） 配位滴定法测定Ag 间接滴定 通过适当的途径将不能直接与滴定剂反应的待测物质定量转化为可被滴定的物质 高锰酸钾法测定钙 酸碱滴定法测定N元素含量 4-3 标准物质与标准溶液（1） 标准物质（Reference Material） 定义：已确定其一种或几种特性，用于校准测量器具、评价测量方法或确定物质材料特性量值的物质 特征：材质均匀、定值准确可靠、性能稳定、有标准物质证书 用途：工业生产的质量检查和工艺流程控制、商业贸易中的仲裁依据、临床检验和药物鉴定的标准科学研究数据准确、可靠的保证。 标准物质手册，韩永志，中国计量出版社，1998 4-3 标准物质与标准溶液（2） 基准物质（Primary Standard） 定义：滴定分析中用以直接配制的标准溶液或标定溶液浓度的物质。 特征：试剂的组成与化学式完全相符；试剂的纯度足够高（质量分数应99.9%）；性质稳定且不易吸收空气中的水分；最好具有较大的分子量，有利于减小称量误差（见例题） 基准物质使用前应按要求烘干后保存在干燥器中 常用的工作基准试剂 国标编号 名称 主要用途 使用前干燥方法 GB1253-89 氯化钠 标定AgNO3溶液 500-600C至恒重 GB1254-90 草酸钠 标定KMnO4溶液 1052C至恒重 GB1255-90 无水碳酸钠 标定HCl、H2SO4溶液 270-300C至恒重 GB1256-90 三氧化二砷 标定I2溶液 H2SO4干燥器中至恒重 GB1257-89 邻苯二甲酸氢钾 标定NaOH、HClO4溶液 105-110C至恒重 GB1258-90 碘酸钾 标定Na2S2O3溶液 1802C至恒重 GB1259-89 重铬酸钾 标定Na2S2O3、FeSO4溶液 1202C至恒重 GB1260-90 氧化锌 标定EDTA溶液 8002C至恒重 GB12593-90 乙二胺四乙酸二钠