分析化学概论.

1分析化学AnalyticalChemistry2教学要求与安排1.学时：50学时课，实验20学时。2.教材：《分析化学》第二版，高职高专化学教材编写组编，高等教育出版社。3.成绩评定：期末考占80%;作业占10%，平时占10%。4.学习方法：预习、听讲、复习、做作业；课堂讨论；答疑。需要学习基本理论、方法、实验技能；培养严谨的工作作风、科学态度；建立准确的量的概念。3本课程的内容安排第一章概论第二章滴定分析法概述第三章酸碱滴定法第四章配位滴定法第五章氧化还原滴定法第六章重量分析法和沉淀滴定法第七章吸光光度法第八章物质的定量分析过程4教学参考书1.分析化学（第四版），武汉大学等，高等教育出版社，2000，32.定量化学分析简明教程（第二版）。北京：北京大学出版社，19975第一章概论§1-1分析化学概述6一、分析化学的任务和作用分析化学是研究物质化学组成、含量、结构的分析方法及有关理论的一门学科。分为定性分析和定量分析两部分。定性分析的任务是鉴定物质由哪些元素或离子所组成，对于有机物质还需要确定其官能团及分子结构；定量分析的任务是测定物质各组成部分的含量。721世纪是光明还是黑暗取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。81)肉毒杆菌毒素：迄今最毒的致死毒素,据推算,成人致死量仅需一亿分之七克(70ng),有7种不同免疫型体.2)硒与白内障:营养需要范围为1×10-7～2×10-6;达到3×10-6～1×10-5将引起慢性中毒;超过1×10-5会引起急性中毒,以致突然死亡.人视网膜含硒量7g正常。动物肝脏、海味、大蒜、蘑菇等含硒丰富。3)碘盐:黑龙江省集贤村,1000多人.约200个傻子,引用水、土壤严重缺碘所致。4)拿破仑死因：头发分析，As、Pb含量特高，中毒而死。侍者所为。5）生物大分子及生物活性物质的表征与测定基因工程、克隆技术、生物芯片。9AnalyticalChemistryChemistryBiochemistryInor.Chem.OrganicChem.PhysicalChem.PhysicsAstrophysicsAstronomyBiophysicsEngineeringCivilChemicalElectricalMechanicalMedicineClin.Chem.MedicinalChem.PharmacyToxicologyMaterialsScienceMetallurgyPolymersSolidStateSocialSciencesArcheologyAnthropologyForensicsBiologyBotanyGeneticsMolecularBiologyMicrobiologyZoologyGeologyGeophysicsGeochemistryPaleontologyPaleobiologyEnvironmentalSciencesEcologyMeteorologyOceanographyAgricultureAgronomyAnimalScienceCropScienceFoodScienceHorticultureSoilScience10二、分析化学的分类1、任务：①定性分析；②定量分析2、分析对象：①无机分析；②有机分析3、分析手段和依据：①化学分析；②仪器分析以物质的化学反应为基础的分析方法称为化学分析法，主要有滴定分析法和重量分析法。以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法称为物理和物理化学分析法。这类方法都需要特殊的仪器，通常称为仪器分析法。11酸碱滴定滴重定量分分析析分析化学配位滴定沉淀滴定氧化还原滴定电化学分析光化学分析波谱分析色谱分析化学分析仪器分析重量分析124、试样用量：方法固态试样质量液态试液体积常量分析1~0.1g10~1mL半微量分析0.1~0.01g1mL~0.01mL微量分析0.1mg0.01mL5、被测组分含量：①常量组分（1%）；②微量组分（1%—0.01%）；③痕量组分（0.01%）分析6、任务功能：①例行分析；②快速分析；③仲裁分析13§1-2定量分析的误差一、误差的表征—准确度与精密度准确度──分析结果与真实值相接近的程度。准确度的高低用误差来衡量；精密度──几次平行测定结果相互接近的程度。精密度的高低用偏差来衡量。（P3图1-1）关系：精密度高是保证准确度高的先决条件；精密度高，准确度不一定高；准确度高，精密度一定高。14二、误差的表示1.误差：一般用绝对误差和相对误差来表示。绝对误差E=测定值xi–真实值μ相对误差RE=（E/μ）×100%2.偏差：各次测定值与平均值之差。算术平均值：绝对偏差：相对偏差：niinnn13211iid%100iidRd15例:滴定的体积误差VERE20.00mL0.01mL0.05%2.00mL0.01mL0.50%16例：测定含铁样品中w(Fe),比较结果的准确度。xA.铁矿中,μ=62.38%,=62.32%xE=－μ=-0.06%xB.Li2CO3试样中,μ=0.042%,=0.044%xE=－μ=0.002%%100EREarA.100%EET=－0.06/62.38=-0.1%arB.100%EET%100ERE=0.002/0.042=5%17判断各精密度与准确度的高低，并说明哪一个最可靠？18三、误差的分类按性质不同分为：系统误差和随机误差。1.系统误差分析过程中某些确定的、经常性的因素引起的误差。特点：（1）重现性即重复测定重复出现（可测误差）（2）单向性即误差或大、或小、或正、或负（3）可测性即误差恒定，可以校正19产生的主要原因：方法误差：由于分析方法本身不够完善或有缺陷而造成的误差仪器误差：仪器不够准确或未校准试剂误差：试剂不纯和蒸馏水中的微量杂质而造成的误差操作误差：由于操作人员的主观原因备注因人而异不因人而异来源202.随机误差(偶然误差)由于某些偶然和意外因素引起的误差。特点：误差大小、正负不定、非单向。随机因素包括：（1）测量时周围环境的温度、湿度、气压、外电路电压的微小变化；（2）尘埃的影响；（3）测量仪器自身的变动性；（4）分析工作者处理各份试样时的微小差别等。21a.方法误差——选择的方法不够完善例：重量分析中沉淀的溶解损失；滴定分析中指示剂选择不当b.仪器误差——仪器本身的缺陷例：天平两臂不等，砝码未校正；滴定管，容量瓶未校正。c.试剂误差——所用试剂有杂质例：蒸馏水不合格；试剂纯度不够(含待测组份或干扰离子)。d.主观误差——操作人员主观因素造成例：对指示剂颜色辨别偏深或偏浅；滴定管读数不准。2223四、误差的减免5、进行多次平行测定：在消除系统误差的情况下，当测量次数很多时，随机误差的分布服从正态分布，则测得值的算术平均值越接近真值。减免误差的主要方法：1、对照试验；2、空白试验：在不加试样的情况下，按照试样的分析步骤和条件而进行的测定叫做空白试验。得到的结果称为“空白值”；3、校准仪器；4、方法校正；241.系统误差的减免(1)方法误差——方法校正，采用标准方法,对照试验(2)仪器误差——校准仪器(3)试剂误差——空白试验2.偶然误差的减免——增加平行测定的次数（一般平行测定4—6次）253.过失由粗心大意引起，可以避免的。重做!例：指示剂的选择26§1-3有效数字及其运算规则一、有效数字及位数1.数字前0不计,数字后计入:0.024502.数字后的0含义不清楚时,最好用指数形式表示:1000(1.0×103，1.00×103,1.000×103)3.自然数可看成具有无限多位数(如倍数关系、分数关系)；常数亦可看成具有无限多位数，如,e274.数据的第一位数大于等于8的,可多计一位有效数字，如9.45×104,95.2%,8.655.对数与指数的有效数字位数按尾数计，如10-2.34;pH=11.02,则[H+]=9.5×10-126.误差只需保留1～2位；7.化学平衡计算中,结果一般为两位有效数字(由于K值一般为两位有效数字)；28m◆分析天平(称至0.1mg):12.8218g(6),0.2338g(4),0.0500g(3)◇千分之一天平(称至0.001g):0.234g(3)◇台秤(称至0.1g):4.0g(2),0.2g(1)V★滴定管(量至0.01mL):26.32mL(4),3.97mL(3)★容量瓶:100.0mL(4),250.0mL(4)★移液管:25.00mL(4);☆量筒(量至1mL或0.1mL):25mL(2),4.0mL(2)29二、数字修约规则四舍六入五成双例如,要修约为四位有效数字时:尾数≤4时舍,0.52664-------0.5266尾数≥6时入,0.36266-------0.3627尾数＝5时,若后面数为0,舍5成双:10.2350----10.24,250.650----250.6若5后面还有不是0的任何数皆入:18.0850001----18.0930三、有效数字的运算规则加减法:结果应以小数点后位数最少的数据一致；50.1±0.150.11.46±0.011.5+0.5812±0.001+0.652.141252.252.131乘除法:结果与有效数字位数最少的一致例10.0121×25.66×1.0578＝0.328432例2pH=5.02,[H+]＝?pH＝5.01[H+]＝9.7724×10-6pH＝5.02[H+]＝9.5499×10-6pH＝5.03[H+]＝9.3325×10-6∴[H+]＝9.5×10-6mol/L32P25习题1、3、4、5、6、7、8、