分析化学武汉大学第五版第001章

分 析 化 学,(,第五版）上册,武汉大学,第,1,章 概 述,1.1,分析化学的定义、任务和作用,1.2,分析方法的分类与选择,1.3,分析化学的发展简史与发展趋势,1.4,分析化学的参考文献,1.5,分析化学过程及分析结果的表示,1.6,滴定分析法概述,1.7,基准物质和标准溶液,1.8,滴定分析中的计算,分析化学是研究分析方法的科学或学科,是化学的一个分支,是获得物质组成、结构和形态的信息的科学,是科学技术的眼睛、尖兵、侦察员，是进行科学研究的基础学科,掌握基本理论、基础知识和实验方法，培养严谨的态度、踏实的作风、求实的道德。,1.1,分析化学的定义、任务和作用,1.1,分析化学的定义、任务和作用,中文名,徐寿,出生地,江苏省无锡市郊外,出生日期,1818,年,02,月,26,日,逝世日期,1884,年,09,月,24,日,职业,中国近代化学的启蒙者,毕业院校,自学成才,主要成就,引进和传播国外先进的科学技术,代表作品,翻译了关于蒸汽机的专著,汽机发初,译书,17,部,105,本,168,卷共约,287,万余字。,1.2,分析方法的分类与选择,分析化学是研究分析方法的科学，一个完整具体的分析方法包括测定方法和测定对象两部分,没有分析对象，就谈不到分析方法，对象与方法存在分析化学或者分析科学的各个方面,分析化学三要素,理论、方法与对象,反映了科学、技术和生产之间的关系,高校和科研单位、仪器制造部门和生产单位的合作反映了分析化学三要素之间的关系,理论,对象,（问题）,技术,生产,科学,技术,1.2.1,按分析任务分类,定性分析：元素、原子团、官能团,定量分析：有关成分含量,结构分析：分子结构、晶体结构或综合形态,（立体结构、结构与活性等）,1.2.2,按分析原理分类,化学分析,:,以物质的化学反应为基础的分析方法,仪器分析,:,以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法,1.2.3,按分析对象分类,：,无机分析，有机分析，生物分析，环境分析等,1.2.4,按试样用量及操作规模分类,：,方法,试样质量,试液体积,常量分析,0.1g,10ml,半微量分析,0.01-0.1g,1-10ml,微量分析,0.1-10mg,0.01-1ml,超微量分析,0.1mg,1%),微量组分分析,(0.01-1%),痕量组分分析,(0.01,),和超痕量组分分析,(0.0001,),1.2.4,例行分析及仲裁分析,1.2.5,分析方法的选择：要求、共存组分、条件,1.3,分析化学发展简史与发展趋势,分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪,Boyle,将石蕊作酸碱指示剂,1751,年,Margraf,硫氰酸盐检验,Fe(III,),1.,由分析对象来看,有机物分析,无机物分析,生物活性物质,2.,由分析对象的数量级来看,3.,由分析自动化程度来看,常量,微量,痕量,分子水平,手工操作,仪器,自动,全自动,智能化仪器,分析化学发展经历,3,次重大变革,第一个重要阶段：,20,世纪起初的,20-30,年间分析化学发展成为一门独立的学科,物理化学的溶液理论发展，推动,化学分析,快速发展用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。,第二个重要阶段,:,20,世纪,40,年代，,仪器分析的发展。,分析化学与物理学及电子学结合的时代。,原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材料，,99.99999,，砷化镓，要测定其杂质，化学分析法无法解决，促进了仪器分析和各种分离方法的发展。,第三个重要阶段,:,20,世纪,70,年代以来,分析化学发展到分析科学阶段,现代分析化学把化学与数学、物理学、计算科,学、精密仪器制造、生命科学、材料科学等学科结,合起来，成为一门多学科性的综合科学。,分析化学发展趋向,高灵敏度,单分子,(,原子,),检测,高选择性,复杂体系,(,如生命体系、中药,),原位、活体、实时、无损分析,自动化、智能化、微型化、图像化,高通量、高分析速度,生物分析,分析化学主要发展趋向,新技术,新仪器,微型化,新原理,化学计量学,环境分析,过程分析,原位分析,表面分析,活体分析,实时分析,大分子表征,化学图象,无损分析,在线分析,单细胞分析,单分子检测,接口,定性,传感器,分离技术,联用技术,1.4,分析化学参考文献,1,、丛书、大全、手册,2,、参考书,3,、杂志,4,、网络,定量分析化学中的基本工具、专业名词,定量分析的操作步骤,经典定量分析方法化学分析,1.5,定量分析化学概论,1.5.1,定量分析的操作步骤,(,分析过程）,1),取样,2),试样分解和分析试液的制备,3),分离及测定,4),分析结果的计算和评价,2,经典定量分析方法,重量法：分离,称重,沉淀法、气化法和电解法等,滴定分析法：又称容量分析法,酸碱滴定法、络合滴定法,氧化还原滴定法、沉淀滴定法,1,滴定分析法：又称容量分析法。,1.6,滴定分析法概论,标准溶液,标准溶液,待测溶液,被测物质,指示剂,化学计量关系,酸碱滴定法、络合滴定法,氧化还原滴定法、沉淀滴定法,有确定的化学计量关系，反应按一定的反应方程式进行,反应要定量进行,反应速度较快,容易确定滴定终点,2,滴定分析法对化学反应的要求,3,滴定方式,a.,直接滴定法,b.,返滴定法,如测定,CaCO,3,加入过量盐酸，多余盐酸用标准氢氧化钠溶液返滴,c.,置换滴定法,络合滴定多用,d.,间接滴定法,如,Ca,2+,沉淀为,CaC,2,O,4,，再用硫酸溶解，用,KMnO,4,滴定,C,2,O,4,2-,间接测定,Ca,2+,1.7,基准物质和标准溶液,基准物质,:,能用于直接配制和标定标准溶液的物质。,要求：试剂与化学组成一致；纯度高；稳定；摩尔质量大；滴定反应时无副反应。,标准溶液,:,已知准确浓度的试剂溶液。,配制方法有直接配制和标定两种。,标准溶液浓度计算,a.,直接配制法,称一定量的基准物质,B(m,B,g,）,直接溶于一定量,(V L),的溶剂配制。,c,B,=,n,B,/V=,m,B,/M,B,V,b,标定法：,根据滴定剂和被测物质的比计算求出。,bB,tT,=,aA,c,B,=,b/t,c,T,V,T,/V,B,=,bm,T,/tM,T,V,B,计算 示例,例,1,准确称量基准物质,K,2,Cr,2,O,7,1.471g,，溶解后定量转入,250.0mL,容量瓶，求,K,2,Cr,2,O,7,溶液的浓度。,例,2,欲配制,0.1000mol/L,的,Na,2,CO,3,标准溶液,500,mL,，应称取基准物质,Na,2,CO,3,多少克？,例,3,有,0.1035mol/L,NaOH,标准溶液,500,mL,，欲使其浓度恰好为,0.1000mol/L,，需要加水多少,mL,？,例,4,标定,HCl,溶液，称取硼砂（,Na,2,B,4,O,7,10H,2,O,）,0.4710g,，用,HCl,溶液滴定至化学计量点时消耗,24.20mL,，求,HCl,溶液浓度,。,