分析化学课件北京大学003

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章,分析化学概论,1.,基本概念:,滴定分析对反应的要求、滴定方式、基准物质、标准溶液,2.滴定分析计算:,M,(,M,r,)、,m,、,n,、,c,、,V,、,w、,之间的关系,滴定剂(,n,A,),与被测物(,n,B,),的,关系:,等物质的量规则,、,换算因数法,1,2.1 误差的基本概念: 准确度(,T,、,E,a,、,E,r,),与,精密度（偏差）、 系统误差与随机误差;,2.2 随机误差的分布,2.3,有限数据的统计处理,: 、 、,R,、,RR,、,d,i,、,Rd,i,、,、,、,s,、CV；,异常值的检验（,Q,检验法）；,2.4,测定方法的选择和测定准确度的提高,2.5,有效数字,：定义、修约规则、运算规则,、,报告结果。,第二章,误差与分析数据处理,x,x,d,Rd,2,第三章 酸碱平衡及酸碱滴定法,3.1 酸碱反应及其平衡常数,3.2 酸度对弱酸(碱)形体分布的影响,3.3 酸碱溶液的,H,+,浓度计算,3,.4,酸碱缓冲溶液,3.5 酸碱指示剂,3.6 酸碱滴定曲线和指示剂的选择,3.7 终点误差(不要求),3.8 酸碱滴定法的应用,3.9 非水溶剂中的酸碱滴定(不要求),3,3.1,酸碱反应及其平衡常数,3.1.1,酸碱反应,(,p53),酸 共轭碱 + 质子,Proton donor Proton acceptor,Proton,HAc,Ac,-,+ H,+,NH,4,+,NH,3,+ H,+,HCO,3,-,CO,3,2-,+ H,+,H,6,Y,2+,H,5,Y,+,+ H,+,通式,:,HA,A + H,+,共轭酸 碱 + 质子,酸碱半反应,4,例:,HAc,在水中的离解反应,（,p53）,半反应1:,HAc,Ac,-,+,H,+,半反应2:,H,+,+ H,2,O,H,3,O,+,总反应:,HAc,+ H,2,O,Ac,-,+ H,3,O,+,简写为:,HAc,Ac,-,+ H,+,酸碱反应的实质是质子转移,5,+,6,-,7,3.1.2,酸碱反应类型及平衡常数,（,p55）,a.,一元弱酸(碱)的离解反应,HA + H,2,O,A,-,+ H,3,O,+,A + H,2,O,HA,+ OH,-,8,H,2,O + H,2,O,H,3,O,+,+ OH,-,(25,C),共轭酸碱对,(,HA-A),的,K,a,与,K,b,的关系为,b.,水的质子自递反应,（,p55),9,R.,Kellner,Analytical Chemistry,p94,p,K,w,，as a function of temperature,.,t,0,C,0,10,20,25,30,40,50,60,p,K,w,14.96,14.53,14.16,14.00,13.83,13.53,13.26,13.02,中性水的,pH = 7.00,?,中性水的,pH=,pOH,10,p,K,b1,= 14.00,-,p,K,a3,p,K,b2,= 14.00 -,p,K,a2,p,K,b3,= 14.00 -,p,K,a1,c.,多元酸碱的离解反应,（,p56）,H,3,A,H,2,A,-,HA,2-,A,3-,11,d.,酸碱中和反应(滴定反应,),（,p57）,K,t,滴定反应常数,H,+,+ OH,-,H,2,O,H,+,+ A,-,HA,OH,-,+ HA,H,2,O,+ A,-,12,3.1.3,活度与浓度,(,p5758),Debye,-H,ckel,公式,:,。,。,13,0,0.1 0.2,0.3 0.4 0.5,I,/ molL,-1,。,Debye,-H,ckel,公式,14,活度系数图,0.1 0.2 0.3 0.4 0.5,I,/ molL,-1,1.0,0.5,1.,I,一定,电荷数高,2.,电荷数一定,I, ,3. 0 0.1, 0.1 0.5,两段,15,3.1.4,活度常数,K,a,、,浓度常数 及混合常数,反应：,HAc,H,+,+ Ac,-,查,附录,III.1,16,是否一元弱酸的常数之间都符合上述关系？,17,K,a,: Thermodynamic Constant (,只与,t,有关),:,Concentration Constant (,与,t,I,有关),:,Mixed Constant (,与,t,I,有关,),1.本章用,K,a,处理平衡浓度之间的关系；,2.离子强度较高时, 用,I,=0.1,的,如第四章（络合滴定）,18,3.2.1,一元弱酸的摩尔分数,(,p61 62),3.2,酸度对弱酸(碱)形体分布的影响,HA=H,+,+A,-,c,(HA)=HA+A,-,19,“,x,”,将平衡浓度与分析浓度联系起来,20,例3.5,计算,pH4.00,和8.00时的,x,(,HAc,)、,x,(Ac,-,),解: 已知,HAc,的,K,a,=1.7510,-5,pH = 4.00,时,pH = 8.00,时,x,(,HAc,) = 5.710,-4,x,(Ac,-,) 1.0,（p62）,21,HA H,+,+A,-,假设,H,+, A,-,等离子不能穿透隔膜,HA,分子可,自由通过隔膜. 达平衡时, 隔膜两边的,HA,浓度,相等,但总药浓度不同.,阿司匹林是一种弱酸(即乙酰水杨酸),p,K,a,= 3.5.,计算在血浆中总药剂量(,HA+A),对胃中总药剂量的比率,.,例,: 药物的吸收方式可表示为,pH=7.4,pH=1.0,血浆,隔膜,胃,H,+,+A,-,HA,22,23,pH,x,(HA),x,(A,-,),p,K,a,- 2.0,0.99,0.01,*,p,K,a,- 1.3,0.95,0.05,p,K,a,- 1.0,0.91,0.09,*,p,K,a,0.50,0.50,p,K,a,+ 1.0,0.09,0.91,*,p,K,a,+ 1.3,0.05,0.95,p,K,a,+ 2.0,0.01,0.99,以,x,对,pH,作图, 得形体分布图,不同,pH,下的,x,(HA),与,x,(A,-,),24,HAc,的,x,-pH,图,（,p62）,p,K,a,4.76,HAc,的优势区域图,0 2 4 6 8 10 12,pH,1.0,0.5,0.0,4.76,Ac,-,HAc,x,3.46 6.06,p,K,a,1.3,pH,HAc,Ac,-,4.76,25,HF的,x,-pH图,1.0,0.5,0.0,x,0 2 4 6 8 10 12,pH,3.17,HF,F,-,p,K,a,3.17,pH,HF,F,-,HF,的优势区域图,26,HCN,的,x,-pH,图,0 2 4 6 8 10 12,pH,1.0,0.5,0.0,x,9.31,p,K,a,9.31,HCN,CN,-,HCN,的,优势区域图,HCN,CN,-,pH,27,3.2.2 二元弱酸,H,2,A,的摩尔分数,（6465）,28,H,2,CO,3,的,x,-pH图,1.0,0.5,0.0,0 2 4 6 8 10 12,pH,x,H,2,CO,3,HCO,3,-,CO,3,2,-,H,2,CO,3,HCO,3,-,CO,3,2,-,6.38,p,K,a1,10.25,p,K,a2,p,K,a,= 3.87,pH,29,酒石酸(,H,2,A),的,x,-pH,图,(,p66),H,2,A,HA,-,A,2,-,p,K,a1,p,K,a2,p,K,a,= 1.33,pH,1.0,0.5,0.0,0 2 4 6 8 10 12,pH,x,H,2,A,HA,-,A,2,-,3.04 4.37,30,三元酸,H,3,A,的摩尔分数,（,p66）,分母由4项组成:,M,= H,+,3,+H,+,2,K,a1,+H,+,K,a1,K,a2,+,K,a1,K,a2,K,a3,x,3,= H,3,A/,c,= H,+,3,/,M,x,2,= H,2,A,-,/,c,= H,+,2,K,a1,/,M,x,1,= HA,2-,/,c,= H,+,K,a1,K,a2,/,M,x,0,= A,3-,/,c,=,K,a1,K,a2,K,a3,/,M,31,磷酸(,H,3,A),的型体分布图,(,p67),H,3,PO,4,H,2,PO,4,-,HPO,4,2,-,PO,4,3,-,2.16,p,K,a,5.05,7.21,p,K,a,5.11,12.32,p,K,a1,p,K,a2,p,K,a3,1.0,0.5,0.0,0 2 4 6 8 10 12,pH,x,H,3,PO,4,H,2,PO,4,-,HPO,4,2,-,PO,4,3,-,32,