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

? 有确定的化学计量关系，反应按一定的反应方程式进行 ? 反应要定量进行 ? 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

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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 d?xi?i?1n?x

n相对平均偏差：平均偏差与测量平均值的比值

d相对平均偏差%??100%?xxi?i?1n?x?100%

nx2标准偏差：s s???xii?1n?x?n?1

相对标准偏差：RSD

RSD?s?10%0 x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。

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(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 (Charge Balance):

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 (Proton Balance):

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]＝ δHA c HA , [A-]= δA- c HA

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:

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? 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(12 mol·L-1),HNO3(16 mol·L-1), H2SO4(18 mol·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19 mol·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)= δM?1[L] ……

δMLn=[MLn]/CM = ?n[L]n/(1+?1[L]+?2[L]2+…+?n[L]n)= δM?n[L]n 24.影响滴定突跃的因素

滴定突跃pM?：pcMsp+3.0 ～lgK?MY-3.0

? 浓度: 增大10倍，突跃增加1个pM单位（下限） ? K?MY: 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·K?MY≥6.0 对于0.0100mol·L-1 的M, lgK?MY≥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·K ?MY≥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，K? MIn

金属离子指示剂封闭、僵化和变质

? 指示剂的封闭现象

若K?MIn>K?MY, 则封闭指示剂

Fe3+ 、Al3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ni2+ 对EBT、 XO有封闭作用；

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若K?MIn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 = lgK?MIn =lg KMIn -lg?In(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·K?MY≥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·K?MY≥6.0，考虑Y的副反应 ?Y(H) <

lg cMK'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。

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