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第 3 章 化学分析法导论

第 3 章 化学分析法导论. Introduction to Chemical Analysis. 第三章 化学分析法导论. 3-1 溶液的浓度 3-2 溶液体系中的化学平衡 3-3 平衡处理及浓度计算的一般方法 3-4 滴定分析法 3-5 滴定分析法的计算. 溶液体系中的化学反应. 四大平衡 ~ 相互影响 化学反应类型 酸碱 反应 络合 反应 氧化还原 反应 沉淀 反应. 催化反应 酶反应 免疫反应 …… p.38. 3-1 溶液的浓度. 3-1-1 活度与浓度.

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第 3 章 化学分析法导论

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Presentation Transcript

  1. 第 3章化学分析法导论 Introduction to Chemical Analysis

  2. 第三章化学分析法导论 • 3-1 溶液的浓度 • 3-2 溶液体系中的化学平衡 • 3-3 平衡处理及浓度计算的一般方法 • 3-4 滴定分析法 • 3-5 滴定分析法的计算

  3. 溶液体系中的化学反应 四大平衡 ~ 相互影响 化学反应类型 酸碱反应 络合反应 氧化还原反应 沉淀反应 催化反应 酶反应 免疫反应…… p.38

  4. 3-1溶液的浓度 3-1-1活度与浓度 a = ﹒m a = ﹒c  = a / c å (10-10m) ~ B 0.328

  5. 3-1-2总浓度与平衡浓度 总浓度（分析浓度） C 平衡浓度 [B] HAc cHAc~ [HAc] cHAc= [HAc] + [Ac-] HCl 酸的总浓度(总酸度) ~ 酸度(平衡浓度) [H+] cHA= [HA-] + [A-] cH2A= [H2A] + [HA-] + [A2-] HCl 0.010mol/L pH=2.0 HAc 0.010mol/L pH=3.4

  6. M + A = MA 分析反应 主反应 cA= [MA] + [A] cM= [MA] + [M] H~AcA= [MA] + [A2-] + [HA-] + [H2A] ————————— [A] L~M cM= [MA] + [M] + [ML] + …… + [MLn] ———————————— [M] cM = [MA] + [M] cA = [MA] + [A]

  7. 3-1-3溶液浓度的表示 1．物质 B的物质的量浓度 “基本单元” 可以是原子、分子、离子、电子及其它粒 子，或是这些粒子的特定组合

  8. 3-1-3溶液浓度的表示 2．物质B的质量浓度 kg/L、g/L mg/L、g/L mg/ml、g/ml、ng/ml ( ppm、ppb、ppt) 10-6 10-9 10-12 3. 滴定度滴定剂/被测定组分g/ml 4.比例浓度，百分浓度 ( m/m, m/V, V/V )

  9. 3-2溶液体系中的化学平衡 化学平衡与平衡常数 （ a = ﹒c）

  10. 3-3化学分析中平衡处理及浓度计算的一般方法 3-3-1 酸碱平衡与质子条件 1. 酸碱质子理论 定义：凡是能给出质子的物质就是酸 能接受质子的物质就是碱 本质：质子的传递 （共轭酸碱对，水的质子自递 ） 强度 同一种酸 同一种碱 相对比较—— 溶剂性质的影响 水 拉平效应~区分效应 酸碱性 质子自递 —— 常数小 介电常数D —— 大（静电引力弱）

  11. 3-3-1 酸碱平衡与质子条件 2．质子条件 质子转移——得失质子总数相等——得失质子产物的浓度 质子条件（质子平衡式） 注意 ①选择参考水准（零水准） 溶液中最初存在的、参与质子传递的大量组分（H2O） ②得失质子总数相等（反应式中得失质子数作为产物浓度系数） ③共轭酸碱对组成的混合溶液，只能以其中之一作为参考水准，另 一方作为参考水准得失质子后的产物，用平衡浓度减去其初始浓度

  12. -H+ HAc (H2O) HAc Ac- H3O+ [H3O+] = [Ac-]+[OH-] [H+] = [Ac-]+[OH-] +H+ H2O (NH4)2HPO4 NH4+、HPO42-、H2O -H+ OH- 得质子： H2PO4-、 H3O+ H3PO4（2个质子） 失质子： NH3、PO43-、OH- [H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+ [PO43-]

  13. ③ 共轭酸碱对组成的混合溶液，只能以其中之一作为参考水准，另一方作为参考水准得失质子后的产物，用平衡浓度减去其初始浓度 HAc-NaAc (H2O) HAc -- H2O[H+] = [OH-] + [Ac-]-cNaAc NaAc -- H2O [H+] +[HAc]– cHAc = [OH-]

  14. 3-3化学分析中 平衡处理及浓度计算的一般方法 3-3-2分布系数 物质某一存在形式的平衡浓度与各种存在形式总浓度之比

  15. 3-3-2分布系数 —— H2A

  16. 3-3-2分布系数

  17. 3-3-2分布系数 —— H3A

  18. 3-3-2分布系数 1. H3A的分布系数图？ 2. EDTA的分布系数？ 3. …… 4. …… 六元酸 H6Y2+ _ _ -- -- _ _

  19. 3-3-2分布系数 1. H3A的分布系数图？ 2. EDTA的分布系数？ 3. 其它表达形式？ 酸的离解平衡常数 Ka 各级质子化常数（生成常数）K 累积质子化常数βn—— p.43

  20. 3-3-2分布系数 —— H3A

  21. 3-3-2分布系数 —— H3A 3 3 2 1 1 2 3 2 1 1 1 3 2 1 1 1 3 1 1 2

  22. 3-3-2分布系数 1. H3A的分布系数图？ 2. EDTA的分布系数？ 3. 其它表达形式？ 4. 络合物MLn 的各种形式的分布系数？

  23. 3-3-2分布系数 M + nL = MLn cM = [M] + [ML] + [ML2] +…… + [MLn]

  24. 3-3-2分布系数 M + Y = MY cM = [M] + [MY]

  25. 3-3 -3副反应系数 副反应系数  M + Y === MY主反应 L OH H N H OH ML MOH HY NY MHY MOHY MLn M(OH)nH6Y 副反应

  26. 1. Y 的副反应系数Y (1) 酸效应系数Y(H) 酸离解平衡 常数 累积质子化 常数 pH ~ lg Y(H) p.105/112

  27. (2) 共存金属离子N 效应系数Y(N) Y(H) 与Y(N) 共存： Y = Y(H) +Y(N) -1 Y(H) +Y(N)

  28. 2. M 的副反应系数M 络合效应系数M(L) M = M(L) +M(OH) -1 M(L) +M(OH)

  29. 3-3 -3副反应系数 3. 条件稳定常数 K lgKMY = lgKMY - lgM - lgY lgKMY = lgKMY–lg(M(L)+M(L) ) – lg(Y(H)+Y(N) )

  30. 3-4滴定分析法 3-4-1概述 滴定 滴定曲线 化学计量点sp （等当点Ep） 体系特征变量~V滴定剂

  31. 3-4滴定分析法 3-4-1概述 滴定 滴定曲线 化学计量点sp （等当点Ep）

  32. 3-4滴定分析法 终点误差 （滴定误差） 3-4-1概述 滴定 滴定曲线 化学计量点sp（等当点Ep） 滴定终点（ep） 理论值 实验观察值 滴定分析对化学反应的要求 (1) 定量 (2) 迅速 (3) 有合适的确定滴定终点的方法 另： 干扰-消除 化学计量关系 完 全

  33. 3-4滴定分析法 3-4-2标准溶液与基准物质 3-4-3 滴定分析方法的分类 纯度 组成 ~ 化学式 性质稳定 符合滴定分析要求 有较大的摩尔质量 直接法 /间接法 (1)按滴定反应类型 (2)按指示滴定终点的方法 (3)按滴定方式 直接滴定法 返滴定法（回滴 ） 置换滴定法 间接滴定法

  34. 3-5滴定分析法的计算 3-5-1滴定分析计算的基本关系式 滴定剂 B 被滴定物 A nB ~ nA 化学计量关系（化学反应式） aA + bB == cC + dD nB= cBVB

  35. 3-5滴定分析法的计算 一步列式计算 单位 非直接滴定法时，物质的量之间的间接关系 滴定剂 B被滴定物 A 被滴定物 D被测物 A

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