分析化学知识点总结.docx

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分析化学知识点总结

1.分析方法的分类

按原理分：

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

光学分析方法：

光谱法，非光谱法

电化学分析法：

伏安法，电导分析法等

色谱法：

液相色谱，气相色谱，毛细管电泳

其他仪器方法：

热分析

按分析任务：

定性分析，定量分析，结构分析

按分析对象：

无机分析，有机分析，生物分析，环境分析等

按试样用量及操作规模分：

常量、半微量、微量和超微量分析

按待测成分含量分：

常量分析（>1%）,微量分析（0.01-1%）,痕量分析（<0.01％）

2.定量分析的操作步骤

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

3.滴定分析法对化学反应的要求

Ø有确定的化学计量关系，反应按一定的反应方程式进行

Ø反应要定量进行

Ø反应速度较快

Ø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

Ø选择恰当分析方法（灵敏度与准确度）

Ø减小测量误差（误差要求与取样量）

Ø减小偶然误差（多次测量，至少3次以上）

Ø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）]

Ø浓度:

增大10倍，突跃增加1个pH单位（上限）

ØKa：

增大10倍，突跃增加1个pH单位（下限）

Ø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:

Ø被滴定的酸足够强,cKan≥10-8

Ø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

配制:

以饱和的NaOH（约19mol·L-1）,用除去CO2的去离子水稀释.

标定:

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

Ø浓度:

增大10倍，突跃增加1个pM单位（下限）

ØKMY:

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

金属离子指示剂封闭、僵化和变质

Ø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

Ø指示剂的僵化现象

PAN溶解度小,需加乙醇、丙酮或加热

Ø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

若ΔpM=±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）<

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

Ø离子强度

Ø酸效应

Ø络合效应

Ø沉淀

33.影响氧化还原反应速率的因素

Ø反应物浓度：

反应物c增加,反应速率增大

Ø温度：

温度每增高10℃,反应速率增大2～3倍

例:

KMnO4滴定H2C2O4