化学分析知识培训材料ppt课件

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,*,化学分析基础知识培训,景世云,2010年12月,1,1,1、概述,本节重点内容,掌握滴定分析中的几个常用名词术语,1.标准溶液,2.滴定,3.化学计量点,4.指示剂,5.滴定误差,2,1、概述2,色谱分析基础知识培训,1、概述(P189-193),1.1分析化学的任务和作用,1.1.1分析化学的任务是鉴定物质的化学结构，化学成分及测定各成分的含量。,定性分析的任务就是确定物质由那些哪些元素、离子、有机官能团或化合物组成；定量分析任务就是测定物质中各种组分的相对含量。,严细认真，准确及时,3,色谱分析基础知识培训1、概述(P189-193)严细认真，,色谱分析基础知识培训,1.1.2,分析化学的作用,a、在国民经济各部门，分析化学有巨大的实用价值。,b、在科学研究方面，分析化学是一门有力的工具科学，具有重要意义，起着眼睛的作用。,c、分析化学是环境科学、材料化学、生命科学、能源科学等专业的基础课程之一。,总之，分析化学是工农业生产的眼睛，它是研究物质组成、含量、结构等信息的一门科学。,严细认真，准确及时,4,色谱分析基础知识培训1.1.2分析化学的作用严细认真，准确及,色谱分析基础知识培训,1.2分析方法分类（通常按照测定原理及使用仪器分类）,分析方法,化学分析与仪器分析是紧密关联，相互补充的。,严细认真，准确及时,5,色谱分析基础知识培训1.2分析方法分类（通常按照测定原理及使,1.3滴定分析法的要求及分类,1.3.1滴定分析中的几个名词术语,a、标准溶液,b、滴定,c、化学计量点,d、指示剂,e、滴定误差,严细认真，准确及时,6,1.3滴定分析法的要求及分类严细认真，准确及时6,1.3.2滴定分析法的要求及分类,a、作为滴定用的化学反应应具备条件,反应必须按一定的反应式进行，即反应具有确定的化学计量关系；反应迅速；主反应不受共存物质的干扰；有确定计量点的方法。,b、分类,酸碱滴定法；配位滴定法；氧化还原滴定法；沉淀滴定法。,严细认真，准确及时,7,1.3.2滴定分析法的要求及分类严细认真，准确及时7,2,、,酸碱滴定法,本节重点内容,1.酸碱质子理论,2.计算溶液的PH,3.掌握缓冲溶液相关知识,4.酸碱滴定指示剂变色原理，如何选择指示剂,5.酸碱滴定曲线意义、突跃大小的影响因素,严细认真，准确及时,8,2、酸碱滴定法严细认真，准确及时8,2.酸碱滴定法（P193-220）,2.1酸碱平衡,2.1.1酸碱质子理论,酸碱的定义：电离理论与质子理论是如何定义的？有何实际意义？,2.1.2共轭酸碱对,什么是共轭酸碱对?什么是两性物质？,请大家判断一下下列物质哪些是酸、哪些是碱、哪些是两性物质？,NH,4,CL H,2,S NaHCO3 Na2SO4 Na2S,水的质子自递过程与K,w,的来由，有什么意义？,2.1.3酸碱反应的本质,酸碱反应的本质是质子的转移，当反应达到平衡时，酸失去质子数与碱得到的质子数一定相等。,严细认真，准确及时,9,2.酸碱滴定法（P193-220）严细认真，准确及时9,2.2酸碱的强度,2.2.1如何衡量水溶液中酸碱的强度,此处针对弱酸、弱碱而言（强酸、强碱例外），,Ka、Kb的定义？如何利用Ka、Kb数值衡量,酸碱的强度,？,2.2.2共轭酸碱对的Ka、Kb的关系,以HAc-Ac,-,为例推导出Ka,Kb=K,W,严细认真，准确及时,10,2.2酸碱的强度严细认真，准确及时10,2.3溶液中H,+,的计算,2.3.1分析浓度、平衡浓度、酸碱度的定义，必须区别酸溶液的浓度与酸度的关系，不能混淆。,c、酸度（PH），PH=-,H,+,a、分析浓度 C mol/L,b、平衡浓度 mol/L,严细认真，准确及时,11,2.3溶液中H+的计算 a、分析浓度 C,2.3.2物料平衡、电荷平衡和质子条件,以NaAc为例简单介绍上述概念，但是必须清楚质子条件是导出H,+,计算公式的基础。,2.3.3几种溶液中H,+,的计算,a、强酸、强碱溶液H,+,的计算,b、一元弱酸、弱碱溶液H,+,的计算,c、多元酸碱溶液H,+,的计算,d、两性物质溶液H,+,的计算,严细认真，准确及时,12,2.3.2物料平衡、电荷平衡和质子条件严细认真，准确及时12,2.4,酸碱缓冲溶液,2.4.1什么是,酸碱缓冲溶液？缓冲机理是什么？一般组成方式有几种？,2.4.2,缓冲溶液,的PH值计算（弱酸与其共轭碱、弱碱与其共轭酸两种情况）,2.4.3缓冲容量及缓冲范围,2.4.5,缓冲溶液,的作用以及选择原则,严细认真，准确及时,13,2.4酸碱缓冲溶液严细认真，准确及时13,2.5滴定方法,学习酸碱滴定法，必须了解滴定过程中PH的变化曲线，特别是计量点附近的突变，以便选择指示剂。,2.5.1指示剂变色原理；指示剂变色范围；变色点PT。,什么是混合指示剂？,利用颜色互补作用，使颜色变化更加敏锐。,严细认真，准确及时,14,2.5滴定方法严细认真，准确及时14,2.5.2几种酸碱滴定曲线以及指示剂的选择,简单计算绘制以下几种滴定曲线,a、强碱滴定强酸（强酸滴定强碱）,b、强碱滴定弱酸,c、强酸滴定弱碱,d、,多元酸(碱)的滴定曲线,严细认真，准确及时,15,2.5.2几种酸碱滴定曲线以及指示剂的选择 严细认真，准确,a、,0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL 0.100molL-1的HCl,0.0 2,严细认真，准确及时,16,a、0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL,滴定曲线,NaOH加入量,0,2,4,6,8,10,12,14,0,10,20,30,40,pH,严细认真，准确及时,17,滴定曲线NaOH加入量0246810121401020304,不同浓度NaOH溶液滴定不同浓度HCl溶液的滴定曲线,0,2,4,6,8,10,12,14,0,10,20,30,40,pH,NaOH加入量,红1.0molL,-1,橙0.10 molL,-,蓝 0.010molL,-1,严细认真，准确及时,18,不同浓度NaOH溶液滴定不同浓度HCl溶液的滴定曲线0,b、强碱滴定弱酸（,NaOH溶液滴定HAC等 弱酸）,(I),Ka=10,-3,Ka=10,-5,Ka=10,-7,Ka=10,-9,HAc滴定曲线,严细认真，准确及时,H2CO3滴定曲线,19,b、强碱滴定弱酸（NaOH溶液滴定HAC等 弱酸）(I)Ka,c、,强酸滴定多元碱,（,HCl,滴定Na2CO3的滴定曲线,）,PH=8.31,酚酞,PH=3.89,甲基橙,严细认真，准确及时,20,c、强酸滴定多元碱PH=8.31PH=3.89严细认真，准确,思考一下！,酸碱滴定中标准溶液及被滴定的物质的浓度是否是越大越好？指示剂用量呢？,严细认真，准确及时,21,思考一下！严细认真，准确及时21,3,、,配位,滴定法,本节重点内容,1.EDTA有关特性及其在,配位,滴定中的应用,2.配位化合物的稳定常数和条件稳定常数,3.,配位,滴定是否可以,准确滴定的判别,4.金属指示剂变色原理，如何选择指示剂,5.,配位,滴定曲线突跃大小的影响因素,6.如何提高,配位,滴定的选择性,严细认真，准确及时,22,3、配位滴定法严细认真，准确及时22,3、配位滴定法(P225-245),3.1方法简介,3.1.1配位滴定反应的要求，无机配合物一般不能用于滴定分析。因此，配位滴定仅限于有机配位滴定，具体而言采用EDTA。,3.1.2配位滴定对反应的要求（配位化合物稳定、络合比固定、反应迅速）。,严细认真，准确及时,23,3、配位滴定法(P225-245)严细认真，准确及时23,3.2 EDTA及其应用,3.2.1EDTA性质 EDTA微溶于水，常用其二钠盐配制溶液，在水溶液中相当于6元酸，存在7种分布形态。,严细认真，准确及时,24,3.2 EDTA及其应用严细认真，准确及时24,3.2.3 EDTA与金属离子配合的特点,a、和绝大多数金属离子生成配合物,b、配合物的颜色取决于金属离子的颜色,c、所有配合物易溶于水,d、配合比较固定1:1,3.3配位平衡,3.3.1稳定常数,衡量配位化合物稳定性指标。,严细认真，准确及时,25,3.2.3 EDTA与金属离子配合的特点严细认真，准确及时2,3.3.2酸效应及酸效应系数,由于溶液中H,+,影响，使EDTA与离子配合的能力下降。配合能力影响程度可以用酸效应系数来衡量。,3.3.3条件稳定常数,滴定过程中溶液实际环境必然影响配位化合物的稳定性。,Y(H)=,1+,1H+6H6,严细认真，准确及时,26,3.3.2酸效应及酸效应系数 Y(H)=1,3.3.4准确滴定的判别,配位滴定中准确滴定的判别可以采用假设被测定金属离子浓度、条件稳定常数及误差来推导。,假设 M=2C，用浓度为2C的EDTA溶液滴定M，推导出准确滴定的条件为：,C,K,MY,10,6,如果C=0.01mol/L,那么,即K,MY,10,8,K,MY,8,严细认真，准确及时,27,3.3.4准确滴定的判别严细认真，准确及时27,3.3.5林旁曲线（各种金属离子单独滴定的允许酸度）,严细认真，准确及时,28,3.3.5林旁曲线（各种金属离子单独滴定的允许酸度）严细认真,3.4滴定方法,3.4.1金属指示剂,变色原理；金属指示剂应具备的条件；指示剂的封闭；指示剂的僵化。,几种常用指示剂（XO EBT NN）,严细认真，准确及时,29,3.4滴定方法严细认真，准确及时29,3.4.2滴定曲线,可以利用滴定曲线来选择指示剂，但是有时因缺少指示剂的平衡常数，无法计算，多数情况下采用实验方法来选指示剂。,严细认真，准确及时,30,3.4.2滴定曲线严细认真，准确及时30,3.4.3化学计量点是金属离子浓度的计算,变色点时，根据指示剂来计算,根据滴定计量点的平衡计算,两者接近程度决定着误差的大小,严细认真，准确及时,31,3.4.3化学计量点是金属离子浓度的计算严细认真，准确及时3,3.4.4提高配位滴定的选择性,通过调整滴定条件提高选择性,（1）控制酸度,通过调整溶液酸度，达到不同离子分步滴定的目的,（2）利用掩蔽解蔽,通过加入掩蔽剂、沉淀剂等将干扰离子先络合起来或产生沉淀，不干扰被测离子的测定，然后视情况加入解蔽剂后再对干扰离子进行分析。,严细认真，准确及时,32,3.4.4提高配位滴定的选择性严细认真，准确及时32,练习题：,1、已知KZnY=16.50,PH=2时的酸效应系数是aY=13.52、PH=5时的酸效应系数是aY=6.45,请问是否可以在上述条件下用0.020mol/L的EDTA滴定0.020mol/L的Zn2+？,2、现有浓度为0.020mol/L的Zn2+和Ca2+混合溶液，在PH=5.5时，能否用0.020mol/L的EDTA准确滴定其中的Zn2+？（KZnY=16.50，KCaY=10.69，aY=5.51,）,试一试,严细认真，准确及时,33,练习题：试一试严细认真，准确及,4,、,氧化还原,滴定法,本节重点内容,1.氧化还原反应的实质,2.了解电极电位、能斯特方程、标准电极电位及条件电位,3.,KMnO,4,K,2,Cr,2,O,7,法的优缺点,4.碘量法的的误差来源,5.如何判断氧化还原反应的方向,6.氧化还原反应速度的影响因素,严细认真，准确及时,34,4、氧化还原滴定法严细认真，准确及时34,4、氧化还原滴定法（P248-266）,4.1简介,氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础的滴定方法。操作步骤与酸碱滴定相似，但原理上有本质的不同，酸碱滴定是一个质子传递的过程，反应迅速，而氧化还原反应是电子的转移，反应复杂，反应速度甚至反应方向都会受到外界条件的影响。,严细认真，准确及时,35,4、氧化还原滴定法（P248-266）严细认真，准确及时3,4.2氧化还原反应的平衡,4.2.1什么是氧化剂、还原剂、电极电位（标准电位、条件电位）？,4.2.2氧化还原反应的方向和