1、1,第二章 定量分析概论 第一节 无机定量分析的方法,化学分析法：以物质的化学反应为基础的分析方法。 分为：重量分析滴定分析气体分析,仪器分析：以物质的物理性质或物理化性质为基础的分析方法。 分为： 光分析电分析色谱质谱等,2,第二节 定量分析的一般步骤,一、试样的采取和制备：具代表性 二、固体试样的分解：(第十一章介绍)溶解法，熔融法，高压分解法，干灰化法 三、干扰物质的分离和待测物的富集(第十章介绍) 四、试样中待测组分的测量：各种测量方法的选择：1. 首先考虑分析准确度(与待测组分的含量有关)2. 考虑试样中的共存组分3. 考虑分析速度 五、分析结果的计算和数据处理(第三章介绍),3,5
2、,数据分析 Data Analysis,1,2,4,3,6,样品制备 Sample Preparation,样品采集 Sampling,样品测定 Sample Analysis,问题提出 Formulation Question,结果报告 Writing Reports,定量分析过程,4,定量分析方法,化学分析法 (常量组分)重量分析滴定分析：酸碱、络合、氧化还原、沉淀仪器分析法 (微量组分)光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、激光拉曼、核磁共振、原子发射、原子吸收电化学：电位、电导、库仑、安培、极谱色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC、CE其他： 质谱、电子能谱、活化分析、免疫分析,5,按
3、试样量大小分 方法 固体试样质量(mg) 液体试样体积(mL) 常量 100 10 半微量 10100 110微量 10 1,按待测组分含量分常量组分 (1%)微量组分 (0.01-1%)痕量组分 (0.01%),6,第三节 滴定分析法概述,一、滴定分析法的过程和方法分类(一) 滴定分析法的过程：将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液，即滴定剂)从滴定管滴加到一定量的待测物质溶液中，直到“化学计量点”（sp），但需指示剂(In)来帮助观察 “ 滴定终点”(ep)。化学计量点和滴定终点不一致而存在 “终点误差”或 “滴定误差”(Et)。,7,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3,化学计
4、量点(sp) 滴定终点(ep) 指示剂（In) 终点误差(Et ),8,(二) 滴定分析法的分类:1.酸碱滴定法：以质子传递反应为基础。2.络合滴定法：以络合反应为基础。3.氧化还原滴定法：利用电子转移反应。4.沉淀滴定法：利用生成沉淀反应进行滴定。,9,二. 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式(一) 滴定分析法对化学反应的要求1. 有确定的化学计量关系;2. 反应必须定量进行;3. 反应速度要快;4. 有适当的方法指示终点.,10,(二) 滴定方式 1.直接滴定法：满足上述四个条件的反应可用此法。 2.返滴定法：不满足上述3,4条件的用此法。 3.置换滴定法：不按一定反应进行或伴有副反应用
5、此法。 4.间接滴定法：不能直接与滴定剂起反应的物质用此法。,11,置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(KI),KMnO4,1. 按一定的反应式定量进行(99.9%以上) 2. 快(或可加热、催化剂) 3. 有适当的方法确定终点(指示剂),返滴定: Al+EDTA(过量)、,CaCO3+HCl(过量),12,三. 标准物质和基准物质标准溶液是一种已知准确浓度的溶液.其配制有两种方法: (一) 直接法：准确称取一定量的物质，溶于适量水后，定量转移入容量瓶中。以水稀释至刻度，然后根据称取物质的质量和容量瓶的体积算出准确浓度。,13,基准物质: 能用于直接配制标准溶液的物质。其必须符合下列
6、要求:1.物质组成与化学式相符；若含结晶水，其含量应与化学式同；2.试剂纯度足够高，99.9%3.试剂稳定；如不易吸水分和CO2,不易被空气氧化。4.试剂最好有较大的摩尔质量；可减少称量误差。,14,实验室常用试剂分类,级别 1级 2级 3级 生化试剂 中文名 优级纯 分析纯 化学纯 英文标志 GR AR CP BR 标签颜色 绿 红 蓝 咖啡色,15,（二）间接法（标定法）：先配制一种近似于所需浓度的溶液， 然后用基准物质（或已经用基准物质标定过的标准溶液）来测定它的准确浓度（称为标定）。,16,常用容量分析仪器:容量瓶(量入式) 移液管(量出式)滴定管(量出式),校准方法:1. 绝对校准2
7、. 相对校准: 移液管与容量瓶,17,常用滴定分析仪器,18,四.滴定分析法的计算(一) 滴定分析计算中常用的量和单位 1.物质的量 ( n ) 及其单位摩尔(mol)摩尔是一系统的物质的量，该系统所包含的基本单元数与0.012Kg 碳-12的原子数相等。,19,2.摩尔质量 ( M )物质的摩尔质量的定义为：质量 m 除以物质的量 n 。 m n （）当以 g/mol 为单位时，任何原子或分子的摩尔质量，在数值上等于其相对原子质量或相 对分子质量。,20,3.物质的量浓度(c，简称浓度)物质 B 的物质的量浓度 cB是指单位体积溶 液中所含物质B的物质的量，即：BB （）分析化学中，B 单位
8、为 mol/L。 在化学领域，通常用B表示总浓度， 用 B 表示平衡浓度。,21,在使用物质的量、摩尔质量及物质的量浓度时，必须指明其基本单元。 M (H2SO4)=98.08 g/ mol, M (1/2 H2SO4)=49.04 g/mol, M (2H2SO4)=196.16 g/mol,22,分析化学中常用的量和单位,物质的量: n (mol、 mmol) 摩尔质量: M (gmol-1) 物质的量浓度: c (molL-1) 质量: m (g、mg) 体积: V (L、mL) 质量分数: w (%) 质量浓度: (gmL-1 、mgmL-1) 相对分子量: Mr 相对原子量: Ar,
9、必须指明 基本单元,23,(二)滴定分析的计算 1.根据待测物质B与滴定剂T之间的化学计量比进行计算b B+t T= c C + d D： b/t (3) (c V) B = (c V) T b/t mB/MB = (c V) T b/t mB/MB 1000 = (c V) T b/t (4) 式中，V 以 mL 表示。2.根据“等物质的量反应规则”进行计算.(自学),24,A. 标准溶液的配制,标定法： 稀释后标定(NaOH、HCl)n1=n2 c1V1= c2V2,直接法： 用基准物质直接配制(K2Cr2O7)准确称量并配成准确体积。,25,例1.1 配制0.02000 molL-1 K
10、2Cr2O7标 准溶液250.0mL,求m = ?,解 m(K2Cr2O7) = nM = cVM= 0.020000.2500294.2 = 1.4710 (g),准确称量1.47g(10%) K2Cr2O7基准物质, 于容量瓶中定容, 再计算出其准确浓度：,通常仅需要溶液浓度为0.02 molL-1左右, 做法是:,26,例如,H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O,H2SO4 的基本单元: NaOH 的基本单元: NaOH 等物质的量规则:,27,MnO4-的基本单元: Fe2+的基本单元: Fe2+等物质的量规则:,MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2
11、+ + 5Fe3+ + 4H2O,28,(三).溶液浓度的表示方法1. 物质的量浓度可用于表示标准溶液或一般溶液的浓度。2 . 滴定度:与1 mL 标准溶液相当的被测物质的质量.mB/MB 1000 = (c V) T b/t当滴定剂 T 为 1 mL 时所相应的待测物质 B 的质量mB便是滴定度 。,29,3. 物质B的体积分数物质B的体积分数，为物质B的体积与混合物的体积之比。 4. 百分比浓度 5.体积比浓度 1：3 （1+3） HCl 溶液：1 体积浓 HCl 加 3 体积水而成的HCl 溶液。 6. ppm, ppb 和 ppt 浓度1 ppm，1 ppb，1 ppt 分别表示106, 109, 1012 份重的试样中含有一份重被测组分。,30,作业： 思考题：4，5，6 习题：1，2，5，9，10,
