华东理工大学分析化学讲义
华东理工大学分析化学教研组(精)
指示电极
Ag+AgCl
内部参比
a内
干玻璃 水化层 外部试液
a外
§2 电极
－＋ －＋ 内水合硅胶层 表面点位被 －＋ H+离子占据 0.05~1m －＋ 内部缓冲液 +点位 M －＋ aH+内参比 －＋ H+ Na+
干玻璃层
指示电极
＋－ ＋－ 外水合硅胶层 表面点位被 ＋－H+离子占据 0.05~1m ＋－ 外部试液 M+点位 ＋－ aH+试液 + Na+ H ＋－ H+(水化层）
Na2O: CaO: SiO2 22 % : 6%: 72% O Si O O
Na+
O
§2 电极 膜电位的产生机理 :
活化：玻璃电极使用前，应在水中浸 泡>24小时，使内外玻璃膜与水溶液 接触，Na2SiO3晶体骨架中的Na+与水 中的H+发生交换：
Na+- Gl- + H+ = H+-Gl- + Na+ 因为平衡常数很大，因此，玻 璃膜内外表层中的Na+的位置几乎全 部被H+所占据，从而形成一层很薄 的溶胀硅酸层 (水化层)。
H+（试液） 相界
RT a H+试 a H+内水 Δφ膜 = φ外 - φ内 = ( K 1 - K 2 ) + ln nF a H+内a H+ 外水
§2 电极
指示电极
RT a H+试 a H+内水 Δφ膜 = φ外 - φ内 = ( K 1 - K 2 ) ln nF a H+内a H+ 外水
理论上：玻璃膜内外表面性质相同， K1＝K2 内外水化层离子交换能力相同 aH+外水＝a H+内水 25℃
华东理工大学《分析化学》考研复习笔记
大小
若 di＞4 若 di＜4
，则舍弃可疑值； ，则保留可疑值。 第三节 有效数字及运算规则
一、有效数字的意义和位数 （一）有效数字：指在分析工作中实际能测量到的数字。 有效数字是由全部准确数字和最后一位（只能是一位）不确定数字组成， 它 们共同决定了有效数字的位数。 有效数字位数的多少反映了测量的准确度，在测定准确度允许的范围内， 数 据中有效数字的位数越多，表明测定的准确度越高。 （二）确定原则： 1、“0”的意义： 在数字前面的“0”起定位作用，不是有效数字； 数字中间的“0”都是有效数字； 数字后面的“0”，一般为有效数字。 2、对数中的有效数字： 对数或 pH,pOH,pM, ㏒ c,㏑ x 等有效数字位数等于小数点后面的位数。 如 pH=11.02, 则[H+]=9.5×10-12；pKa=4.75，为 2 位有效数字。 3、对于非测量所得的数字，如计算公式中的倍数、分数关系和一些常数（如π 等），它们没有不确定性，其有效数字可视为无限多位。 二、数字修约规则： 数字修约规则是： “四舍六入五成双” 1、当尾数≤4 时将其舍去；尾数≥6 时就进一位； 2、如果尾数为 5，若 5 后面的数字不全为零，则进位； 若 5 后面的数字全为零，进位后应使所进的位数成为偶数。 如果尾数恰好等于 5 时： 5 的前一位是奇数则进位， 5 的前一位是偶数则舍去。 例，将下列测量值修约为二位有效数字： 6.3468 修约为 6.3 0.405 修约为 0.40
4、改进分析方法或采用辅助方法校正测定结果 四、适当增加平行测定常数，减小随机误差 五、正确表示分析结果： 为了正确的表示分析结果，不仅要表明其数值的大小，还应该反映出测定的 准确度、精密度以及为此进行的测定次数。 样本平均值 x、样本标准偏差 s 和测定次数 n 这三项数据是必不可少的。 正确的表示分析结果的有效数字，其位数要与测定方法和仪器的准确度一 致。
华东理工大学化学化工学院有机教学课件4-1 & 3-1
为了简化，忽 略15N的贡献
15N 的贡献(若分子中不含上述A+2元素)
([M+1] / [M] = 1.1% C + 0.36% N 结合相对分子质量、氮规则和价键理论
计算出分子中大致的碳和氮原子数。
例： M 峰, m/z 132 (100%); M+1峰, m/z 133 (9.9%);
不符合价键理论 不符合氮规则 合理结构
例： M 峰, m/z 140 (25%); M+1峰, m/z 141 (2.5%); M+2峰, m/z 142 (1.2%)； M+3峰, m/z 143 (0.1%);
解: (1) 因[M+2]: [M] = 1.2 : 25 = 4.8, 分子中含一个 S元素； (2) 由于34S : 33S : 32S = 4.4 : 0.8 : 100, 所以C 原子数的上限=
碎片离子——结构片段的确定
分子离子在离子源中断裂生成的带正电荷的离子。 ** 不带电荷的自由基和中性分子碎片无法被检测到。 在电子轰击电离时，分子离子的碎裂十分复杂，并且碎片离子的 m/z和相对强度与物质分子结构密切相关，是质谱研究的重点之 一。
碎片离子
结构片段
离子碎裂的机理和类型
碎裂的位点 碎裂的产物 影响碎裂的因素 影响离子丰度的因素
第四章 质 谱
主要内容 质谱概述(了解) 质谱离子的类型 通过质谱确定相对分子量和分子式(重点掌握) 质谱离子碎裂的机理和类型(了解) 质谱谱图解析(重点掌握)
有机化合物 结构鉴定
有机波谱学
紫外-可见光谱(UV) 红外光谱(IR) 核磁共振谱(NMR)
分析化学教案华东理工.doc
分析化学教案华东理工篇一：分析化学1-3章教案第一章：绪论1-1分析化学的任务和作用一、分析化学的定义研究获得物质化学组成、结构信息、分析方法及相关理论的科学；是化学中的信息科学，以降低系统的不确定度为主要目的。
二、分析化学的任务分析化学的任务是确定物质的化学组成、测量各组成的含量以及表征物质的化学结构。
即分析化学解决“是什么”、“有多少”、“怎么样”等问题，它们分别隶属于定性分析、定量分析和结构分析研究的范畴。
三、分析化学的作用分析化学是研究物质及其变化的重要方法之一。
在化学学科本身的发展上，以及与化学有关的各科学领域中，分析化学都起着一定的作用，如材料科学、环境科学、能源科学、生命科学、矿物学、地质学、生理学、医学、农业及其他科学技术，凡涉及化学现象，在其研究过程中必用到分析化学，故有科学技术的“眼睛”之美誉。
分析化学在国民经济建设中，在生活实践中具有实用价值。
如：解决人类面临的“五大危机”（资源、能源、粮食、人口、环境）问题；当代科学领域的四大理论（天体、地球、生命、人类起源和演化）；环境中的五大全球性问题（温室效应、酸雨、臭氧层破坏、水质污染、森林减少）；在工农业生产、国防建设等方面，无一不依赖分析化学的配合。
四、分析化学学习目的? 分析化学是人们用以解剖和认识自然的重要手段，分析化学课不仅传授有关的知识，还是一门培养学生运用化学观点来分析和处理问题能力的课程。
? 分析化学工作者的能力应包括：实验动手能力、观察能力、查阅文献资料的能力、记忆能力、思维能力、想象能力和表达等七种能力。
1-2分析方法的分类按方法原理分类? 化学分析：以物质的化学反应为基础，历史悠久，也称为经典分析法，主要是滴定分析（容量分析）法和重量分析法。
? 仪器分析：以物质的物理和物理化学性质（光、电、热、磁、声）为基础，借助于特殊的仪器，形成各分支学科（光学分析法、电化学分析法、热分析法、色谱法、质谱法等）化学分析1-3分析化学的进展1.由分析对象来看4.分析化学主要发展趋势（课本P5）际测量过程中，即使采用最可靠的分析方法，使用最精密的仪器，由技术最熟练的分析人员测定也不可能得到绝对准确的结果。
分析化学 第六版 (华东理工 四川大学 著) 高等教育出版社
样卷 1 答案……………………………………………………………………………… 145 样 卷 2………………………………………………………………………………… 148
样卷 2 答案……………………………………………………………………………… 154
第二章：误差及分析数据的统计处理 思 考 题
１．正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。 答：准确度是测定平均值与真值接近的程度，常用误差大小来表示，误差越小，准确度 越高。精密度是指在确定条件下，将测试方法实施多次，所得结果之间的一致程度。精密度 的大小常用偏差来表示。 误差是指测定值与真值之差，其大小可用绝对误差和相对误差来表示。偏差是指个别测 定结果与几次测定结果的平均值之间的差别， 其大小可用绝对偏差和相对偏差表示， 也可以 用标准偏差表示。 ２．下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？ （1） 砝码被腐蚀； （2） 天平两臂不等长； （3） 容量瓶和吸管不配套； （4） 重量分析中杂质被共沉淀；
（5） 天平称量时最后一位读数估计不准； （6） 以含量为 99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液。 答： （1）引起系统误差，校正砝码； （2）引起系统误差，校正仪器； （3）引起系统误差，校正仪器； （4）引起系统误差，做对照试验； （5）引起偶然误差； （6）引起系统误差，做对照试验或提纯试剂。 ３．用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一种更合理？ 答： 用标准偏差表示更合理。因为将单次测定值的偏差平方后，能将较大的偏差显著 地表现出来。 ４．如何减少偶然误差？如何减少系统误差？ 答： 在一定测定次数范围内，适当增加测定次数，可以减少偶然误差。 针对系统误差产生的原因不同， 可采用选择标准方法、 进行试剂的提纯和使用校正值等 办法加以消除。 如选择一种标准方法与所采用的方法作对照试验或选择与试样组成接近的标 准试样做对照试验，找出校正值加以校正。对试剂或实验用水是否带入被测成分，或所含杂 质是否有干扰，可通过空白试验扣除空白值加以校正。 ５．某铁矿石中含铁 39.16%，若甲分析得结果为 39.12%，39.15%和 39.18%，乙分析 得 39.19%，39.24%和 39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。 解：计算结果如下表所示
分析化学第五版课件第五章
§1. 概述
EDTA的离解平衡 :
H6Y2+ H5Y+ + H+
K K K
θ a1 θ a2 θ a3
H5Y+
H4Y + H+
H4 Y
H 3 Y- + H +
H3 Y
-
H2 Y + H
Y4- + H+
2+
2-
+
K
H2Y2HY3-
HY3- + H+
K
K
+
θ a4 θ a5
θ a6
总反应 :
H6 Y
Y + 6H
Home
结论： 要使主反应的完全程度 必须使MY
2、条件稳定常数
配合反应的完全程度如何量化? 配合反应的完全程度可用常数 K 稳 来表示。
只考虑酸效应
——条件稳定常数（ K
' MY
）
考虑所有的影响因素
——有效条件稳定常数（ K M'Y' ）
Home
2、条件稳定常数 只考虑酸效应—条件稳定常数（ K M + Y MY
Home
EDTA与金属离子形成配合物的稳定性
主反应 M
副 反 应
+OHM(OH)
+
+L
ML
Y
+N
NY
MY
+H+
+L
+H+
HY
+OHMOHY
MHY MLY
干扰离子
M(OH)2 ┆ ML2 ┆ H2Y ┆
混合配合效应
华东理工大学 分析化学 总复习 2012
[H ][ A ] [HA ]
+
Kb( A- )
[HA ][OH ] = [A- ]
Ka Kb = Kw pKa + pKb = pKw= 14.00
e.多元酸碱的解离反应
Ka2 Ka1 K 2- a3 PO 3H3PO4 H2PO4 HPO4 4 Kb3 Kb2 Kb1
pKb1 + pKa3 = 14.00
X n X n 1 X 2 X1 Q 或 Q X n X1 X n X1
若Q > Q表 舍弃该数据
(3) 格鲁布斯(Grubbs)检验法
基本步骤：
(a) 由小到大排序：Ｘ1,
(b) 求Ｘ和标准偏差s (c) 计算G值：
Ｘ 2,
Ｘ 3,
Ｘ4……
G计算
Xn X X X1 或 G计算 S S
第一章绪论 掌握内容：
1) 分析化学的定义和作用 2) 分析方法的分类 3) 定量分析流程
1) 分析化学方法的分类
(1) 按原理
分析化学
仪器分析
化学分析
光学分析方法
电化学分析法
色谱法
其他
(2) 按分析任务 定性分析 定量分析 结构分析
(3) 按分析对象
无机分析，有机分析，
生物分析，环境分析等
(3) 按试样用量及操作规模
(d) 由测定次数和要求的置信度，查表得G (e) 比较 若G计算> G 表，弃去可疑值，反之保留。
由于格鲁布斯(Grubbs)检验法引入了标准偏差，故 准确性比Q 检验法高。
5) 显著性检验
x-μ ①平均值与标准值()的比较 t n 计算 = a. 计算t 值 s b. 由要求的置信度和测定次数,查表,得: t表 c. 比较 t计 > t表 , 表示有显著性差异,存在系统误差,被检验方法需要改 进 t计 < t表 , 表示无显著性差异，被检验方法可以采用。
分析化学(华东理工大学分析化学教研室)PPT课件
电导分析法
电位分析法
电解分析法
电化学分析法 电泳分析法
极谱与伏安分析法
库仑分析法
色谱分析法的分类
气相色谱法
超临界色谱法 色谱分析法
液相色谱法
电色谱法
薄层色谱法 激光色谱法
光分析法的分类
原子吸收法
紫外可见法 光分析法
原子发射法
荧光法
分子光谱 原子光谱 红外法
核磁法
其他分析法的分类
质谱分析法 核磁共振 热分析法
课程的任务和要求课程的任务和要求掌握基本的分析方法及其原理掌握基本的分析方法及其原理掌握各种分析方法的有关计算初步掌握各种分析方法的有关计算初步具备数据评价能力具备数据评价能力初步具备查阅文献选择分析方法初步具备查阅文献选择分析方法拟订实验方案的能力拟订实验方案的能力培养观察分析和解决问题的能力培养观察分析和解决问题的能力1111前言前言1212定量分析化学概述定量分析化学概述1313滴定分析法概述滴定分析法概述1111前言前言分析化学分析化学是是研究分析方法的科学或学科研究分析方法的科学或学科是是化学的一个分支化学的一个分支是是一门人们赖以获得物质组成一门人们赖以获得物质组成结结构和形态的信息的科学构和形态的信息的科学是是科学技术的眼睛科学技术的眼睛尖兵尖兵侦察员侦察员是进行科学研究的基础学科是进行科学研究的基础学科分析化学的定义任务和作用分析化学的定义任务和作用分析化学理论方法对象科学技术生产高校和科研单位仪器制造部门和生产单位分析化学与社会分析化学与社会生命信息医药质量环境监测化学工业物证分析兴奋剂检测空间探测分析化学与社会分析化学与社会环境
• 直接法配制标准溶液
可用直接法配制标准溶液的物质，应具备的条件： 1. 物质必须具有足够的纯度，即含量≥99.9%； 2. 物质的组成与化学式应完全符合； 3. 稳定。
华东理工大学仪器分析课件1 绪论
本课程的主要内容
色谱分析法
色谱分析基本原理 气相色谱法 高效液相色谱法
电化学分析法
电位分析法 极谱及伏安分析法 库仑分析法
光谱分析法
原子吸收光谱法 原子发射光谱法
如何学好这门课程？
参考书
《仪器分析教程》 北京大学化学系 北京大学出 版社 1997
Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler. Fundamentals of Analytical Chemistry. 8th ed. Australia: Thomson-Brooks/Cole, 2004
根据混合物中不同物质在两相间作用 力的差异建立的分离分析方法
如气相色谱、液相色谱、超临界流体 色谱、毛细管电泳等
4.其它方法
热分析法
根据物质的质量、体积等性质与温度之 间的关系建立的分析方法
热重量法、差热分析、热导法等
质谱
测量被电离物质的质荷比进行分析 质谱
三、仪器分析的发展概况
刘志广 《仪器分析学习指导与综合练习》 高等 教育出版社 2005
如何学好这门课程？
1. 要求掌握常用仪器分析方法的原理 和仪器 的简单结构；
2. 要求初步具有根据分析的目的，结合学到 的各种仪器分析方法的特点、应用范围， 选择适宜的分析方法的能力。
3. 学习方法：纵向阅读，横向比较
分析化学的三次巨大变革
第一次变革
分析天平的发明 溶液理论的建立（四大平物理学和电子技术的发展为仪器分析奠定了
基础
第三次变革
计算机的发明，尤其微型计算机的发展，给仪器 分析带来 全新的革命。
前景展望
生命科学研究对分析化学提出高的要求。
华东理工大学分析化学第4章 酸碱滴定法-优质课件
化学系分析化学教研室
pH
15
2分）二析元化酸 学 Analytical Chemistry
H2AH++HA- H++A2C H2CO3=[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]
def δH2A ==
[H2A]
[H+]2
c H2A = [H+]2 + [H+]Ka1 + Ka1 Ka2
def δHA- ==
F- + H+ H3O+
总反应: HF + H2O
F- + H3O+
简写:
HF
F- + H+
酸碱反应的实质是质子转移
2019年11月
化学系分析化学教研室
3
4分.1.析2 酸化碱学离解An常al数ytical Chemistry
1）水的质子自递常数
H2O + H2O
H3O+ + OH-
Kw= aH + aOH - =1.0×10-14
H2O
Kt =
1 =10 14.00 Kw
HAc
Kt =
1 Ka
=
Kb Kw
OH- + HAc
ห้องสมุดไป่ตู้
H2O + Ac-
Kt =
1 = Ka Kb Kw
2019年11月
化学系分析化学教研室
7
4分.1.3析浓化度学、活度An与a离lyt子ic强al度Chemistry
活度：在化学反应中表现出来的有效浓度， 通常用a表示
δAc-==def c[HAAcc-]=
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线性扫描伏安法测定水样中的微量铜
1．实验目的及要求
1）学习线性扫描伏安法测定的基本原理和方法；
2）了解有关电化学工作站的使用方法。
3）掌握标准加入法的测定及计算方法。
2．实验原理
与经典极谱法不同，线性扫描伏安法将一锯齿形脉冲电压加在电解池的工作电极上，电压扫描速度比经典极谱法快得多，一般为每秒几十到几百毫伏。
由于电压扫描速度特别快，当达到待测物质析出的电位时，该物质在电极上迅速还原，产生很大的电流。
随后，电位继续变负，电极表面待测物质浓度迅速降低，扩散层厚度迅速增大，从而导致电流迅速下降，电流-电压关系呈现峰形。
当底液及其它条件一定时，其峰电位E p与被测物的性质及底液有关，而其峰电流i p则与被测物质浓度呈线性关系。
即
i p = K·c
同样的，当电压负向扫描并达到平衡电位时，还原态物质在电极上迅速氧化，产生氧化电流，其峰电流i p与被测物质浓度亦呈线性关系。
据此可进行定量分析。
本实验采用标准加入法，测定水样中微量铜的含量，即在未知浓度的含铜水样中，先加入一定浓度的HNO3-NaNO3作为支持电解质，测量其氧化峰电流（利用循环伏安法的电压反向扫描段），然后逐次加入一定浓度的标准铜，每加入一次铜测量一次峰电流，最后用峰电流对标准铜的浓度（或体积）作图，得一直线，它的外延线与浓度轴的交点即为水样中铜的浓度（或体积）。
3．仪器与药品
CHI660电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）；
工作电极：玻碳电极；
参比电极：Ag/AgCl电极；
辅助电极：Pt电极；
50微升注射器，10ml量筒，10ml移液管；5ml吸量管
Cu标准贮备液：1.00mg·mL-1Cu标准溶液；
支持电解质：1.0mol·L-1 NaNO3+1.0 mol·L-1HNO3溶液；
待测水样1#、2#。
4．实验步骤
1）将三根电极的导线夹头分别与电极架上的各个电极相连，其中，绿色夹头与工作电极相连，白色夹头与参比电极相连，红色夹头与辅助电极相连。
2）打开电化学工作站电源开关，开启与仪器相连的电脑。
3）双击电脑桌面上的电化学工作站软件，设置仪器参数，分别为：
方法选择：循环伏安，Init E=0.6V，High E=0.6V，Low E= -0.6V，Scan rate=0.1V/s，Sensitivity=1E-5，其他参数选择默认值。
4）精密吸取水样10.00mL置于电解池中，加入 2 mL 1.0 mol·L-1NaNO3- 1.0 mol·L-1HNO3支持电解质溶液，加去离子水使得样品总体积为15~20 mL，安装电极，开动搅拌器开关使之搅匀，15s后关闭搅拌。
点击CHI660软件中运行选项，采集伏安分析数据。
5）往电解池中逐次（共4次）加入50 L 1.00mg·mL-1Cu2+标准液，搅拌均匀后，测定并记录伏安分析数据。
6）实验结束后，移出水样，清洗电极。
5．数据及处理
1）记录实验条件，设计实验数据记录表格。
2）以i p对标准铜的浓度或体积作图，然后利用外延线与C Cu2+轴的交点求出水样中Cu的含量，并计算出原始水样的浓度（mg·L-1）。
6．思考题
（1）改变扫描速度，对实验有何影响？（有时间可以用实验证实一下）
（2）改变扫描电压范围，对实验有何影响？（有时间可以用实验证实一下）
（3）为什么线性扫描伏安法记录的i-E曲线是峰形的？
（4）标准加入法定量有何优缺点？。