化學(xué)分析知識培訓(xùn)材料1第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一★§1、概述本節(jié)重點內(nèi)容掌握滴定分析中的幾個常用名詞術(shù)語1.標(biāo)準(zhǔn)溶液2.滴定3.化學(xué)計量點4.指示劑5.滴定誤差2第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一色譜分析基礎(chǔ)知識培訓(xùn)§1、概述(P189-193)1.1分析化學(xué)的任務(wù)和作用

1.1.1分析化學(xué)的任務(wù)是鑒定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分及測定各成分的含量。定性分析的任務(wù)就是確定物質(zhì)由那些哪些元素、離子、有機官能團或化合物組成；定量分析任務(wù)就是測定物質(zhì)中各種組分的相對含量。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時3第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一色譜分析基礎(chǔ)知識培訓(xùn)1.1.2分析化學(xué)的作用

a、在國民經(jīng)濟各部門，分析化學(xué)有巨大的實用價值。

b、在科學(xué)研究方面，分析化學(xué)是一門有力的工具科學(xué)，具有重要意義，起著眼睛的作用。

c、分析化學(xué)是環(huán)境科學(xué)、材料化學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一?？傊?，分析化學(xué)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的眼睛，它是研究物質(zhì)組成、含量、結(jié)構(gòu)等信息的一門科學(xué)。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時4第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一色譜分析基礎(chǔ)知識培訓(xùn)1.2分析方法分類（通常按照測定原理及使用儀器分類）分析方法化學(xué)分析與儀器分析是緊密關(guān)聯(lián)，相互補充的。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時5第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一1.3滴定分析法的要求及分類1.3.1滴定分析中的幾個名詞術(shù)語a、標(biāo)準(zhǔn)溶液b、滴定c、化學(xué)計量點d、指示劑e、滴定誤差嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時6第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一1.3.2滴定分析法的要求及分類a、作為滴定用的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)具備條件反應(yīng)必須按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，即反應(yīng)具有確定的化學(xué)計量關(guān)系；反應(yīng)迅速；主反應(yīng)不受共存物質(zhì)的干擾；有確定計量點的方法。b、分類酸堿滴定法；配位滴定法；氧化還原滴定法；沉淀滴定法。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時7第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一★§2、酸堿滴定法本節(jié)重點內(nèi)容1.酸堿質(zhì)子理論2.計算溶液的PH3.掌握緩沖溶液相關(guān)知識4.酸堿滴定指示劑變色原理，如何選擇指示劑5.酸堿滴定曲線意義、突躍大小的影響因素嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時8第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一§2.酸堿滴定法（P193-220）2.1酸堿平衡2.1.1酸堿質(zhì)子理論酸堿的定義：電離理論與質(zhì)子理論是如何定義的？有何實際意義？2.1.2共軛酸堿對什么是共軛酸堿對?什么是兩性物質(zhì)？請大家判斷一下下列物質(zhì)哪些是酸、哪些是堿、哪些是兩性物質(zhì)？NH4CLH2SNaHCO3Na2SO4Na2S水的質(zhì)子自遞過程與Kw的來由，有什么意義？2.1.3酸堿反應(yīng)的本質(zhì)酸堿反應(yīng)的本質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，酸失去質(zhì)子數(shù)與堿得到的質(zhì)子數(shù)一定相等。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時9第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.2酸堿的強度2.2.1如何衡量水溶液中酸堿的強度此處針對弱酸、弱堿而言（強酸、強堿例外），Ka、Kb的定義？如何利用Ka、Kb數(shù)值衡量酸堿的強度？2.2.2共軛酸堿對的Ka、Kb的關(guān)系以HAc-Ac-為例推導(dǎo)出Ka×Kb=KW嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時10第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.3溶液中[H+]的計算2.3.1分析濃度、平衡濃度、酸堿度的定義，必須區(qū)別酸溶液的濃度與酸度的關(guān)系，不能混淆。

c、酸度（PH），PH=-㏒[H+]a、分析濃度Cmol/Lb、平衡濃度[]mol/L嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時11第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.3.2物料平衡、電荷平衡和質(zhì)子條件以NaAc為例簡單介紹上述概念，但是必須清楚質(zhì)子條件是導(dǎo)出[H+]計算公式的基礎(chǔ)。2.3.3幾種溶液中[H+]的計算

a、強酸、強堿溶液[H+]的計算

b、一元弱酸、弱堿溶液[H+]的計算

c、多元酸堿溶液[H+]的計算

d、兩性物質(zhì)溶液[H+]的計算嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時12第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.4酸堿緩沖溶液2.4.1什么是酸堿緩沖溶液？緩沖機理是什么？一般組成方式有幾種？2.4.2緩沖溶液的PH值計算（弱酸與其共軛堿、弱堿與其共軛酸兩種情況）2.4.3緩沖容量及緩沖范圍2.4.5緩沖溶液的作用以及選擇原則嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時13第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.5滴定方法學(xué)習(xí)酸堿滴定法，必須了解滴定過程中PH的變化曲線，特別是計量點附近的突變，以便選擇指示劑。2.5.1指示劑變色原理；指示劑變色范圍；變色點PT。什么是混合指示劑？利用顏色互補作用，使顏色變化更加敏銳。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時14第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一2.5.2幾種酸堿滴定曲線以及指示劑的選擇

簡單計算繪制以下幾種滴定曲線a、強堿滴定強酸（強酸滴定強堿）b、強堿滴定弱酸c、強酸滴定弱堿d、多元酸(堿)的滴定曲線嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時15第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一a、0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·L-1的HCl0.02嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時16第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一滴定曲線NaOH加入量02468101214010203040pH嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時17第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一不同濃度NaOH溶液滴定不同濃度HCl溶液的滴定曲線02468101214010203040pHNaOH加入量紅1.0mol·L-1橙0.10mol·L-藍(lán)0.010mol·L-1

嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時18第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一b、強堿滴定弱酸（NaOH溶液滴定HAC等弱酸）(I)Ka=10-3Ka=10-5Ka=10-7Ka=10-9HAc滴定曲線嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時H2CO3滴定曲線19第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一c、強酸滴定多元堿（HCl滴定Na2CO3的滴定曲線）PH=8.31酚酞PH=3.89甲基橙嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時20第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一

思考一下！酸堿滴定中標(biāo)準(zhǔn)溶液及被滴定的物質(zhì)的濃度是否是越大越好？指示劑用量呢？嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時21第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一★§3、配位滴定法本節(jié)重點內(nèi)容1.EDTA有關(guān)特性及其在配位滴定中的應(yīng)用2.配位化合物的穩(wěn)定常數(shù)和條件穩(wěn)定常數(shù)3.配位滴定是否可以準(zhǔn)確滴定的判別4.金屬指示劑變色原理，如何選擇指示劑5.配位滴定曲線突躍大小的影響因素6.如何提高配位滴定的選擇性嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時22第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一§3、配位滴定法(P225-245)3.1方法簡介3.1.1配位滴定反應(yīng)的要求，無機配合物一般不能用于滴定分析。因此，配位滴定僅限于有機配位滴定，具體而言采用EDTA。3.1.2配位滴定對反應(yīng)的要求（配位化合物穩(wěn)定、絡(luò)合比固定、反應(yīng)迅速）。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時23第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.2EDTA及其應(yīng)用3.2.1EDTA性質(zhì)EDTA微溶于水，常用其二鈉鹽配制溶液，在水溶液中相當(dāng)于6元酸，存在7種分布形態(tài)。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時24第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.2.3EDTA與金屬離子配合的特點a、和絕大多數(shù)金屬離子生成配合物b、配合物的顏色取決于金屬離子的顏色c、所有配合物易溶于水d、配合比較固定1:13.3配位平衡3.3.1穩(wěn)定常數(shù)

衡量配位化合物穩(wěn)定性指標(biāo)。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時25第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.3.2酸效應(yīng)及酸效應(yīng)系數(shù)由于溶液中H+影響，使EDTA與離子配合的能力下降。配合能力影響程度可以用酸效應(yīng)系數(shù)來衡量。

3.3.3條件穩(wěn)定常數(shù)滴定過程中溶液實際環(huán)境必然影響配位化合物的穩(wěn)定性。

αY(H)=1+β1[H]+···+β6[H]6嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時26第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.3.4準(zhǔn)確滴定的判別

配位滴定中準(zhǔn)確滴定的判別可以采用假設(shè)被測定金屬離子濃度、條件穩(wěn)定常數(shù)及誤差來推導(dǎo)。

假設(shè)[M]=2C，用濃度為2C的EDTA溶液滴定M，推導(dǎo)出準(zhǔn)確滴定的條件為：C×K,MY≥

106

如果C=0.01mol/L,那么即K,MY≥

108㏒K,MY≥

8

嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時27第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.3.5林旁曲線（各種金屬離子單獨滴定的允許酸度）嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時28第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.4滴定方法3.4.1金屬指示劑變色原理；金屬指示劑應(yīng)具備的條件；指示劑的封閉；指示劑的僵化。幾種常用指示劑（XOEBTNN）嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時29第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.4.2滴定曲線可以利用滴定曲線來選擇指示劑，但是有時因缺少指示劑的平衡常數(shù)，無法計算，多數(shù)情況下采用實驗方法來選指示劑。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時30第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.4.3化學(xué)計量點是金屬離子濃度的計算變色點時，根據(jù)指示劑來計算根據(jù)滴定計量點的平衡計算兩者接近程度決定著誤差的大小嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時31第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一3.4.4提高配位滴定的選擇性通過調(diào)整滴定條件提高選擇性（1）控制酸度通過調(diào)整溶液酸度，達(dá)到不同離子分步滴定的目的（2）利用掩蔽解蔽通過加入掩蔽劑、沉淀劑等將干擾離子先絡(luò)合起來或產(chǎn)生沉淀，不干擾被測離子的測定，然后視情況加入解蔽劑后再對干擾離子進(jìn)行分析。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時32第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)題：1、已知㏒KZnY=16.50,PH=2時的酸效應(yīng)系數(shù)是㏒aY=13.52、PH=5時的酸效應(yīng)系數(shù)是㏒aY=6.45,請問是否可以在上述條件下用0.020mol/L的EDTA滴定0.020mol/L的Zn2+？2、現(xiàn)有濃度為0.020mol/L的Zn2+和Ca2+混合溶液，在PH=5.5時，能否用0.020mol/L的EDTA準(zhǔn)確滴定其中的Zn2+？（㏒KZnY=16.50，㏒KCaY=10.69，㏒aY=5.51）試一試嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時33第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一★§4、氧化還原滴定法本節(jié)重點內(nèi)容1.氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)2.了解電極電位、能斯特方程、標(biāo)準(zhǔn)電極電位及條件電位3.KMnO4K2Cr2O7法的優(yōu)缺點4.碘量法的的誤差來源5.如何判斷氧化還原反應(yīng)的方向6.氧化還原反應(yīng)速度的影響因素嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時34第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一§4、氧化還原滴定法（P248-266）4.1簡介氧化還原滴定法以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。操作步驟與酸堿滴定相似，但原理上有本質(zhì)的不同，酸堿滴定是一個質(zhì)子傳遞的過程，反應(yīng)迅速，而氧化還原反應(yīng)是電子的轉(zhuǎn)移，反應(yīng)復(fù)雜，反應(yīng)速度甚至反應(yīng)方向都會受到外界條件的影響。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時35第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.2氧化還原反應(yīng)的平衡4.2.1什么是氧化劑、還原劑、電極電位（標(biāo)準(zhǔn)電位、條件電位）？4.2.2氧化還原反應(yīng)的方向和速度如何判斷氧化還原反應(yīng)的方向；氧化還原反應(yīng)的方向的影響因素；氧化還原反應(yīng)的速度影響因素有哪些？嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時36第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.3滴定方法4.3.1滴定曲線(以0.01mol/lCe4+滴定0.01mol/lFe2+為例)

Ce4+加入量%00.41.21.4050100150200電位0.861.26嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時37第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一4.3.2氧化還原指示劑

a、自身指示劑

b、專屬指示劑（淀粉的使用）

c、氧化還原指示劑（變色范圍）4.3.3三種方法

a、KMnO4法(為什么用HNO3酸化？標(biāo)定時注意事項)b、K2Cr2O7法（與KMnO4相比有優(yōu)點，但必須另選指示劑）

c、I2法（誤差來源；滴定過程中的注意事項）嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時38第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一

練習(xí)題：

稱取草酸鈉試樣0.2203克，需用濃度為0.02156mol/L的KMnO4溶液29.30ml才能反應(yīng)完全，求草酸鈉試樣的純度？試一試嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時39第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一★§5、沉淀滴定法本節(jié)重點內(nèi)容1.溶度積原理，溶度積和溶解度的換算2.了解三種沉淀滴定法的方法原理3.分級沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時40第40頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一§5、沉淀滴定法（P268-278）5.1方法簡介什么是沉淀滴定法？對沉淀反應(yīng)有何要求？目前僅限于銀量法。主要測定鹵素化合物。按照指示劑不同，可以分為三種，即莫爾法、佛爾哈德法、法揚司法。嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時41第41頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一5.2沉淀的溶解平衡5.2.1溶度積原理沉淀的溶解平衡是一個動態(tài)平衡，此時溶液中溶解速度和沉淀速度相等。而且溶液中相關(guān)離子濃度的乘積為一常數(shù)，即溶度積常數(shù)Ksp(與溫度有關(guān))。5.2.2溶度積與溶解度的換算5.2.3什么是分級沉淀5.2.4沉淀的轉(zhuǎn)化條件嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，準(zhǔn)確及時42第42頁，共46頁，2023年，2月20日，星期一5.3莫爾法5.3.1方法原理以K2CrO4為指示劑，AgNO3為滴定劑，直接測定