分析化学知识点总结Word格式.docx
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反应速度较快
容易确定滴定终点
4.滴定方式
a.直接滴定法
b.间接滴定法
如Ca2+沉淀为CaC2O4,再用硫酸溶解,用KMnO4滴定C2O42-,间接测定Ca2+
c.返滴定法
如测定CaCO3,加入过量盐酸,多余盐酸用标准氢氧化钠溶液返滴
d.置换滴定法
络合滴定多用
5.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。
6.试样的分解
分析方法分为干法分析(原子发射光谱的电弧激发)和湿法分析
试样的分解:
注意被测组分的保护
常用方法:
溶解法和熔融法
对有机试样,灰化法和湿式消化法
7.准确度和精密度
准确度:
测定结果与真值接近的程度,用误差衡量。
绝对误差:
测量值与真值间的差值,用E表示E=x-xT
相对误差:
绝对误差占真值的百分比,用Er表示Er=E/xT=x-xT/xT×
100%
精密度:
平行测定结果相互靠近的程度,用偏差衡量。
偏差:
测量值与平均值的差值,用d表示
平均偏差:
各单个偏差绝对值的平均值
相对平均偏差:
平均偏差与测量平均值的比值
标准偏差:
s
相对标准偏差:
RSD
准确度与精密度的关系
1.精密度好是准确度好的前提;
2.精密度好不一定准确度高
8.系统误差与随机误差
系统误差:
又称可测误差,具单向性、重现性、可校正特点
方法误差:
溶解损失、终点误差-用其他方法校正
仪器误差:
刻度不准、砝码磨损-校准(绝对、相对)
操作误差:
颜色观察
试剂误差:
不纯-空白实验
主观误差:
个人误差
随机误差:
又称偶然误差,不可校正,无法避免,服从统计规律
不存在系统误差的情况下,测定次数越多其平均值越接近真值。
一般平行测定4-6次
9.有效数字:
分析工作中实际能测得的数字,包括全部可靠数字及一位不确定数字在内
运算规则:
加减法:
结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数。
(与小数点后位数最少的数一致)0.112+12.1+0.3214=12.5
乘除法:
结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应(与有效数字位数最少的一致)0.0121×
25.66×
1.0578=0.328432
10.定量分析数据的评价---解决两类问题:
(1)可疑数据的取舍过失误差的判断
方法:
4d法、Q检验法和格鲁布斯(Grubbs)检验法
确定某个数据是否可用。
(2)分析方法的准确性系统误差及偶然误差的判断
显著性检验:
利用统计学的方法,检验被处理的问题是否存在显著性差异。
方法:
t检验法和F检验法
确定某种方法是否可用,判断实验室测定结果准确性
11.提高分析结果准确度方法
选择恰当分析方法(灵敏度与准确度)
减小测量误差(误差要求与取样量)
减小偶然误差(多次测量,至少3次以上)
消除系统误差对照实验:
标准方法、标准样品、标准加入
空白实验
校准仪器
校正分析结果
12.质子条件式
物料平衡(Material(Mass)Balance):
各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。
电荷平衡(ChargeBalance):
溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负电荷的总数(电中性原则)。
质子平衡(ProtonBalance):
溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。
(1)先选零水准(大量存在,参与质子转移的物质),一般选取投料组分及H2O
(2)将零水准得质子产物写在等式一边,失质子产物写在等式另一边
(3)浓度项前乘上得失质子数
注意:
同一种物质,只能选择一个形态作为参考水准
13.酸度:
溶液中H+的平衡浓度或活度,通常用pH表示
pH=-lg[H+]
14.酸的浓度:
酸的分析浓度,包含未解离的和已解离的酸的浓度
对一元弱酸:
cHA=[HA]+[A-]
15.分布分数:
溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其分析浓度的分数,用δ表示
“δ”将平衡浓度与分析浓度联系起来
[HA]=δHAcHA,[A-]=δA-cHA
16.缓冲溶液:
能减缓强酸强碱的加入或稀释而引起的pH变化
缓冲溶液的选择原则:
不干扰测定,例如:
EDTA滴定Pb2+,不用HAc-Ac-
有较大的缓冲能力,足够的缓冲容量
常用单一酸碱指示剂:
甲基橙MO(3.1~4.4)甲基红MR(4.4~6.2)酚酞PP(8.0~9.6)
影响指示剂变色范围的因素:
指示剂用量:
宜少不宜多,对单色指示剂影响较大
离子强度:
影响pKHIn;
温度;
其他
17.影响滴定突跃的因素
滴定突跃:
pKa+3~-lg[Kw/cNaOH(剩余)]
浓度:
增大10倍,突跃增加1个pH单位(上限)
Ka:
增大10倍,突跃增加1个pH单位(下限)
弱酸准确滴定条件:
cKa≥10-8
对于0.1000mol·
L-1的HA,Ka≥10-7才能准确滴定
18.多元酸能分步滴定的条件:
被滴定的酸足够强,cKan≥10-8
相邻两步解离相互不影响,△lgKa足够大,
若△pH=±
0.2,允许Et=±
0.3%,
则需△lgKa≥5
19.混合酸分步滴定:
两弱酸混合(HA+HB)
被滴定的酸足够强,cKa≥10-8,c1Ka/c2Ka’>
105
强酸+弱酸(H++HA)
Ka>
10-7,测总量;
Ka<
10-7,测强酸量
20.终点误差:
指示剂确定的滴定终点(EP)与化学计量点(SP)之间存在着差异(pHep≠pHsp),使滴定结果产生的误差,用Et表示。
21.常用酸碱标准溶液的配制与标定
酸标准溶液:
HCl(HNO3,H2SO4)
配制:
用市售HCl(12mol·
L-1),HNO3(16mol·
L-1),H2SO4(18mol·
L-1)稀释.
标定:
Na2CO3或硼砂(Na2B4O7·
10H2O)
碱标准溶液:
NaOH
以饱和的NaOH(约19mol·
L-1),用除去CO2的去离子水稀释.
邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)或草酸(H2C2O4·
2H2O)
22.酸碱滴定法的应用
NaOH与Na2CO3混合碱的测定;
极弱酸的测定;
磷的测定;
氮的测定
23.络合物的分布分数
δM=[M]/CM=1/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)
δML=[ML]/CM=1[L]/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)=δM1[L]
……
δMLn=[MLn]/CM=n[L]n/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)=δMn[L]n
24.影响滴定突跃的因素
滴定突跃pM:
pcMsp+3.0~lgKMY-3.0
增大10倍,突跃增加1个pM单位(下限)
KMY:
增大10倍,突跃增加1个pM单位(上限)
络合滴定准确滴定条件:
lgcMsp·
KMY≥6.0
对于0.0100mol·
L-1的M,lgKMY≥8才能准确滴定
25.络合滴定法测定的条件
考虑到浓度和条件常数对滴定突跃的共同影响,用指示剂确定终点时,
若ΔpM=±
0.2,要求Et≤0.1%,则需lgcMsp·
KMY≥6.0
若cMsp=0.010mol·
L-1时,则要求lgK≥8.0
26.金属离子指示剂
要求:
指示剂与显色络合物颜色不同(合适的pH);
显色反应灵敏、迅速、变色可逆性好;
稳定性适当,KMIn<
KMY
金属离子指示剂封闭、僵化和变质
指示剂的封闭现象
若KMIn>
KMY,则封闭指示剂
Fe3+、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+
对EBT、XO有封闭作用;
若KMIn太小,终点提前
指示剂的僵化现象
PAN溶解度小,需加乙醇、丙酮或加热
指示剂的氧化变质现象
金属离子指示剂变色点pMep的计算
变色点:
[MIn]=[In]
故pMep=lgKMIn=lgKMIn-lgIn(H)
In(H)=1+[H+]/Ka2+[H+]2/Ka1Ka2
27.准确滴定判别式
0.2,要求Et≤0.1%,
根据终点误差公式,可知需lgcMsp·
KMY≥6.0
若cMsp=0.010mol·
L-1时,则要求lgK≥8.0
多种金属离子共存
例:
M,N存在时,分步滴定可能性的判断
lgcMsp·
KMY≥6.0,考虑Y的副反应Y(H)<
<
Y(N)
cMK'
MY≈cMKMY/Y(N)≈cMKMY/cNKNY
lgcMK'
MY=△lgcK
所以:
△lgcK≥6即可准确滴定M
一般来说,分步滴定中,Et=0.3%
△lgcK≥5
如cM=cN则以△lgK≥5为判据
28.提高络合滴定选择性
M,N共存,且△lgcK<
5
⏹络合掩蔽法
⏹沉淀掩蔽法降低[N]
⏹氧化还原掩蔽法
⏹采用其他鳌合剂作为滴定剂改变K
29.络合滴定方式及应用
直接滴定法:
lgcK≥6;
反应速率快;
有合适指示剂指示终点;
被测离子不水解
返滴定法:
封闭指示剂;
被测M与Y络合反应慢;
易水解
置换滴定法:
置换金属离子:
被测M与Y的络合物不稳定
间接滴定法:
测非金属离子:
PO43-、SO42-;
待测M与Y的络合物不稳定:
K+、Na+
30.氧化还原电对
可逆电对:
任一瞬间都能建立平衡,电势可用能斯特方程描述。
Fe3+/Fe2+,I2/I-等
不可逆电对:
Cr2O72-/Cr3+,MnO4-/Mn2+等,
达到平衡时也能用能斯特方程描述电势
对称电对:
氧化态和还原态的系数相同
Fe3+/Fe2+,MnO4-/Mn2+等
不对称电对:
Cr2O72-/Cr3+,I2/I-等
31.条件电势:
特定条件下,cOx=cRed=1mol·
L-1或浓度比为1时电对的实际电势,用E反应了离子强度及各种副反应影响的总结果,与介质条件和温度有关。
32.影响条件电势的因素
离子强度
酸效应
络合效应
沉淀
33.影响氧化还原反应速率的因素
反应物浓度:
反应物c增加,反应速率增大
温度:
温度每增高10℃,反应速率增大2~3倍
例:
KMnO4滴定H2C2O4