第七章定量分析概论_无机与分析化学
分析化学：第七章 定量分析概论
➢ 固体——质量分数
wB
mB mS
例：Fe = 0.5643 或 Fe = 56.43 %
低含量：g / g , ng / g
➢ 气体——体积百分数
空气中的成分 氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占
0.94%，二氧化碳占0.03%，其他占0.03%
13
➢ 液体
物质的量浓度 (cB) mol / dm3
➢ Quatitative or quantitative? ➢ How much object (sample) ? ➢ Matrix of composition? ➢ Single or multi-component? ➢ Time available? ➢ Sample supply repeatedly? ➢ Destruction or non-destruction? ➢ Look for a continuous system? ➢
0.01～ 1ml
超微量分析 ＜0.1mg ＜0.01ml
7.1.4 定量分析的基本步骤 1.问题提出
2.样品的采集
5.计算分 析结果
3.试样的分解
4.样品的测定
一、分析问题的确定
➢ Nature of sample ? Analyte? Ion? Molecules? Function group?
(1)定性分析 鉴定物质有哪些粒子组成；即“有什么？”
(2)定量分析 测定物质中有关组份的相对含量；“有多少”
(3)结构分析 研究物质组成中各成份元素的价态、官能团和结构。 主要测定物质的分子结构和晶体结构。
7.1.3 分析方法的分类
2. 根据对象不同：
有机分析；无机分析。
3. 根据分析原理的不同：
上海交通大学无机与分析化学第七章教学
（2）关于有效数字中的“0”
作为普通数字用，则是有效数字
作为定位作用，则不是有效数字
1.0005 25000
五位有效数字
0.5000 31.50％
四位有效数字
0.0540 1.86×10－5
三位有效数字
0.0054 0.40% 2.5×104 二位有效数字
0.5 0.002% 1
一位有效数字
（3）在分析化学中，经常用到分数情况，如0.059/n中的 n为整数，一般认为是无限多位有效数 字。
σ
n
xi μ 2
i1
n
7.6.3 有效数字及其应用 在科学实验中，为了得到准确测定结果，不仅要准确地测定各种数据，而且还要正确地记录和计算。
分析结果的数值不仅表示试样中被测成分含量的多少，而且还反映了测定的准确程度。所以，记 录数据和计算结果应保留几位数字是很重要的。 如：取样重0.4538g，测组分A含量0.1374g， A％＝
基准物质：用直接法配制标准溶液的物质。 它必须符合以下要求： 物质的组成与化学式相符合； 试剂的纯度高；（≥99. 9％） 试剂稳定； 具有较大的分子量或式量。
二、间接法（标定法） 间接法：一般物质 ，台秤，量筒，标定 采用适当的方法先配制成接近所需浓度，再 用另一种基准物质（或另一种物质的标准溶 液）精确测定它的准确浓度。这一过程叫做 标定，又称标定法，其中的基准物质称标定 剂。
上海交通大学无机与分析化学第七 章教学
7.1 定量分析概论
7.1.1 分析方法的分类
根据分析任务的不同： （1）定性分析 鉴定物质有那些粒子组成；即解决“有什么？” （2）定量分析 测定物质中有关组份的相对含量；即解决“有多少？” （3）结构分析 研究物质组成中各成份元素的价态、官能团和结构。主要测 定物质的分子结构和晶体结构。
第七章定量分析概论_无机与分析化学
评
3、温度低、腐蚀小，操作方便
7.1.5 定量分析的基本步骤 1.问题提出
2.样品的采集
5.计算分 析结果
3.试样的分解
4.样品的测定
一、分析问题的确定
➢ Nature of sample ? Analyte? Ion? Molecules? Function group?
➢ Quatitative or quantitative? ➢ How much object (sample) ? ➢ Matrix of composition? ➢ Single or multi-component? ➢ Time available? ➢ Sample supply repeatedly? ➢ Destruction or non-destruction? ➢ Look for a continuous system? ➢
分析化学部分(70%理论+30%实验)
理论成绩评定：平时 20%（作业和考勤）+期末 80% 实验成绩评定：预习+操作+卫生+结果及报告
3
理 论 课 教 学 安 排 （28 学时）
第七章 定量分析概论（8学时） 第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法（8 学时） 第九章 沉淀平衡和沉淀滴定法（6 学时） 第十章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法（6学时）
15
(三)、分析化学是人民健康的技术保障
食品安全 医药卫生 环境保护
16
“食”面埋伏
17
医药卫生
医院里常需对病人进行 血的化验，全国各地都 有药检分析杂志。
制备中成药前需测量中 药中有效成分的含量及 配比。
药品安全检测
18
环境保护：
大学化学无机及分析化学 定量分析基础PPT课件
分散——测量时误差的不可避免，
集中——大误差少而小误差多
¤标准正态分布曲线是以总体平均值μ为
2000.9.8.
原点，标准偏差σ为横 无机及分析 第三章 座标单位的曲线。
32
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• 由图可得：
¤x = （即误差为零）时Y值最大。 说明大多数测量值集中在算术平 均值附近，或曰算术平均值是最 可信赖值。
个人误差 又称主观误差，是由于分析人
员的主观原因。(如个人对颜色的敏感程度不
同，在辨别滴定终点的颜色或偏深或偏浅）
2000.9.8.
无机及分析 第三章
30
第30页/共96页
2. 随机误差:——由测量过程中一系列有关因 素的微小的随机波动而引起的误差，具有 统计规律性，可用统计的方法进行处理。 多次测量时正负误差可能相互抵消。无法 严格控制，仅可尽量减少。
绝对误差分别为
E=1.6380 1.6381 = 0.0001(g) E=0.1637 0.1638 = 0.0001(g)
相对误差分别为
Er
0.0001100% 1.6381
0.006%
0.0001 Er 0.1638 100% 0.06%
2000.9.8.
无机及分析 第三章
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第25页/共96页
¤ X值趋于＋或—（即 x与 差 很大）时，曲线以Ｘ轴为渐近线， 说明小误差出现的概率大而大误 差出现的概率小。
¤曲线以x = 的直线呈轴对称分 布，即正、负误差出现概率相等。
• 1)真值（XT）——某一物理量本身具 有的客观存在的真实数值。（除理论 真值、计量学约定真值和相对真值外 通常未知）
•
2) 均
平 值
均
定量分析概论
▪ 一般化验室进行旳分析为例行分析；不同单位对 分析成果有争论时，请权威旳单位进行仲裁旳分 析工作为仲裁分析。
▪ 定量分析过程：
定量分析旳任务：测定物质中有关组 分旳含量
1.试样旳采集和制备
试样旳采集和制备必须确保所取试样具有代表性，即 分析试样旳构成能代表整批物料旳平均构成。
❖
0.02023 L
20.00 mL
✓ 科学记数法表达有效数字
❖ 数字后旳0含义不清楚时, 最佳用指数形式表达 : 1000 ( 1.0×103 ，1.00×103 ,1.000 ×103 )
✓ pH, pM, lgKӨ －－－有效数字旳位数取决于小数部分（尾数）数字旳位 数，整数部分只代表该数旳方次 例：pH = 11.02, 两位有效数字，则 [H+] = 9.5×10-12
为了得到精确旳分析成果，不但要精确测量，而且 还要正确旳统计和计算，即统计旳数字不但表达数量 旳大小，而且要正确地反应测量旳精确度。
概念： －－－实际能测到旳分析数据
构成： －－－全部拟定旳数字再加一位可疑旳数字，即
最终一位是不拟定旳。
有效数字旳位数应与测量仪器旳精确程度相相应：
m ◆分析天平 (称至0.1mg):12.8218 g (6) , 0.2338 g (4) , ◇千分之一天平 (称至0.001 g): 0.234 g (3) ◇1%天平 (称至0.01 g): 4.03 g (3), 0.23 g (2) ◇台秤 (称至0.1 g): 4.0 g (2), 0.2 g (1)
② 误差只需保存1－2位 ③ 计算过程中可临时多保存一位，留到下一步计算用
7.4 滴定分析概述
基本概念
1.滴定分析法：将一种已知精确浓度旳试剂溶液 （原则溶液），经过滴定管滴加到被测物质旳溶液 中至两者发生等量反应，从而计算被测物质含量旳 措施，又称容量分析法。
无机化学及分析化学总结
无机化学及分析化学总结一、无机化学概述无机化学是研究无机物质组成、性质、结构和变化的科学。
它是化学学科的重要组成部分，为人类提供了对自然界深入理解的视角。
在无机化学的发展过程中，科学家们通过观察、实验和理论推理，逐步揭示了无机世界的奥秘。
二、无机化学的主要内容1、原子和分子理论：研究原子和分子的构造、性质和变化规律。
2、无机化合物的性质和结构：研究各类无机化合物的性质、结构和合成方法。
3、无机化学反应：研究各类无机化学反应的机理、速率及影响因素。
4、无机化学的应用：研究无机化学在材料科学、能源科学、环境科学等领域的应用。
三、分析化学概述分析化学是研究物质的组成、性质、结构和变化规律的科学。
它提供了对物质进行定性和定量分析的方法，为其他科学研究提供了重要的信息。
分析化学的发展，不仅提高了人们对物质世界的认识，也推动了工业生产、环境保护、医学诊断等领域的发展。
四、分析化学的主要内容1、定性分析：通过化学反应及现象对试样中的元素或离子进行鉴定。
2、定量分析：确定试样中各组分的含量。
3、结构分析：确定化合物的分子结构。
4、过程控制：监控工业生产过程中的化学反应，确保产品质量。
5、环境监测：测定环境中的污染物浓度，评估环境质量。
6、医学诊断：检测生物样品中的药物、毒素及代谢产物等。
五、无机化学与分析化学的关系无机化学与分析化学在研究对象和方法上存在一定的差异，但两者在很多方面都有交集。
例如，无机化学在研究元素及其化合物的性质和反应时，需要借助分析化学的方法进行定性和定量分析。
同时，分析化学在研究物质组成和性质时，也需要理解和应用无机化学的基本原理。
在实际应用中，两者经常相互配合，共同为解决实际问题提供科学依据。
六、总结无机化学和分析化学是化学学科的两个重要分支，它们各自具有独特的理论和方法体系，但又在很多方面相互补充和促进。
作为科学研究和应用的两个重要领域，无机化学和分析化学的不断发展将为人类社会带来更多的科学知识和技术进步。
无机及分析化学教学大纲
无机及分析化学教学大纲一、适用范围本教学大纲适用于大学本科应用化学、材料化学、高分子化学、化学工程与工艺专业。
二、课程性质、地位及作用《无机及分析化学》课程是高等学校化工类各专业的第一门必修基础课，是为实现教学内容整合和结构优化而设置的一门新课程，是课程体系改革的产物，集无机化学、分析化学两大基础课之优势和特点于一身。
通过本课程的学习，要求学生不仅掌握无机与分析化学的基本原理，掌握四大平衡及四大滴定分析方法和实际应用，熟悉仪器分析测试的基本原理和适用范围，了解元素化学的性质与应用，并且能熟练运用基本原理，结合相关知识解决实际问题，正确理解和掌握基本的化学分析方法，养成良好的实验习惯和严谨求实的科学作风，培养学生分析问题与解决问题的能力，达到培养学生的综合素质与创新能力的目标。
三、教学基本要求1. 1.通过本课程的学习，培养学生对物质世界的辩证唯物主义观点，使学生了解无机与分析化学学科在国家现代化建设中的作用。
了解化学发展简史，化学学科的分支及特点，以及本课程与相关学科的衔接与联系。
2. 2.通过化学反应热力学和动力学的学习，了解热力学能（内能）、焓、熵和吉布斯自由能等状态函数的概念和相关计算，会用自由能变ΔG来判断化学反应的方向及温度对ΔG的影响；正确理解平衡常数的意义及表示方法，掌握Gibbs自由能变与平衡常数的关系和有关计算；利用Van’t Hoff等温式判断任意给定条件下化学反应的方向；运用平衡移动原理说明温度、浓度压力对化学平衡移动的影响；了解化学反应速率的概念及其实验测定方法；掌握质量作用定律、化学反应的速率方程和阿累尼乌斯经验式，并能用活化分子、活化能等概念解释外界因素对反应速率的影响；通过原子结构、化学键与分子结构的学习，要求学生掌握原子的电子层填充规律及其与元素周期律的关系，元素若干性质（原子半径、电离能、电子亲和能和电负性）与原子结构的关系，能用轨道杂化理论来解释一般分子的构型，用价层电子对互斥理论来预言一般主族元素化合物的分子构型；了解离子极化和分子间作用力的概念；能够依据化合物的结构和成键类型，初步判断相应化合物的物理和化学性质。
定量分析化学
04
反映了科学、技术 和生产之间的关系
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
化学计量学 表面分析 新技术 活体分析
新仪器
环境分析
新原理 微型化
生物分析
单细胞分析
分析化学主 要发展趋向
原位分析 无损分析
单分子检测
在线分析
大分子表征
实时分析
化学图象
过程分析 分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
1.2 定量分析化学概论
C
经典定量分析方法－化学分析
B
定量分析的操作步骤
A
定量分析化学中的基本工具、专业名词
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
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
试样质量 >0.1g
0.01-0.1g 0.1-10mg <0.1mg
试液体积 >10ml 1-10ml 0.01-1ml <0.01ml
202X
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分析化学
定量分析化学
第1章 绪 论
0前1言
02定量分析化
学概述
03滴定分析法
概述
1.1 前沿
01
分析化学是研究分析方法的科学或学科
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三、试样的分解 湿法分析是先将试样分解制成溶液再进行分析，定量分析化学属于湿法分析。
1. 要求：分解完全，不损失，不污染，与分析方法衔接。 2. 分解方法： （1）溶解法：水溶、酸溶、碱溶 （2）熔融法：用固体碱或酸性物质高温熔融来分解试样
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分解方 法 评 价
溶解法分解 优点： 1、易提纯 2、易除去（除磷酸、硫酸外） 3、温度低、腐蚀小，操作方便 缺点： 1、有些试样分解不完全 2、挥发性试样加热时可能会挥发损失
学习方法、态度的转变
5
如何学好分析化学课？
课前预习； 认真听课，作好笔记； 课后复习（善于总结），作好习题； 通过课外书加强对所学课程的理解。
参考书 陈虹锦：无机与分析化学(第二版)，科学出版社，2008 武汉大学：分析化学(第五版)，高等教育出版社， 2006 华中师范大学等: 分析化学(第四版) ，高等教育出版社， 2011 北京大学：分析化学教程 ，北京大学出版社，2005 R. Kellner et al., (FECS) Analytical Chemistry
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7.1.5 定量分析集
3.试样的分解
5.计算分 析结果
4.样品的测定
一、分析问题的确定
➢ Nature of sample ? Analyte? Ion? Molecules? Function group?
➢ Quatitative or quantitative?
15
(三)、分析化学是人民健康的技术保障 食品安全 医药卫生 环境保护
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“食”面埋伏
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医药卫生 医院里常需对病人进行血的化验，全国各地 都有药检分析杂志。 制备中成药前需测量中药中有效成分的含量 及配比。 药品安全检测
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环境保护： 环境监测(大气、水、土壤分析等）
测定空气中污染物如NO2, SO2, CO等含量，这两者不仅对 人体呼吸道有影响，而且造成酸雨。烟镉会引起肾功能衰 退，吸入过多会头痛，头晕，呕吐，胸痛，死亡。
（李克安等译：分析化学，北京大学出版社，2001） D. Harvey: (McGraw Hill )
Modern Analytical Chemistry 梁文平，庄乾坤主编: 分析化学的明天，科学出版社，2003 荣庆新: 分析化学，中山大学出版社，1997
7
第七章 定量分析概论
7.1 定量分析概述
7.1.1 何谓分析化学？ 分析化学是人们获得物质化学组成、含量和结构等信息的科学
7.1.2 分析化学的任务 确定物质的化学组成 测量各组成的含量 表征物质的化学结构、构象、形态、能态 表征物质组成、含量、结构、形态等的动力学特征
9
7.1.3 定量分析方法的分类
1. 根据分析任务的不同： (1)定性分析
➢ How much object (sample) ?
➢ Matrix of composition?
➢ Single or multi-component?
➢ Time available?
➢ Sample supply repeatedly?
➢ Destruction or non-destruction?
安
排
第七章 定量分析概论（8学时） 第八章 酸碱平衡与酸碱滴定法（8 学时） 第九章 沉淀平衡和沉淀滴定法（6 学时） 第十章 氧化还原平衡和氧化还原滴定法（6学时）
4
如何学好分析化学课？ 大学中的学习与中学有很大的区别。教学内容多，时间短，老师不可能讲的那么详细。每堂课 的容量大，知识点多，如何来消化？
熔融法分解 优点：分解能力强 缺点：操作不方便、腐蚀性强、引入大量盐
四、含量的测定
物质
物质的性质 组分的含量 干扰情况
19
室内污染
20
(四)、分析化学在生物中任务 提供生物活性物质的组成、含量、结构、形态等方面的信息； 生命活性物质，既包括核酸、蛋白质等大分子， 又含有种类繁多的活性小分子和调控分子。 发展获取上述信息的方法以及复杂生物物质的分离和纯化技术； 创制用于研究生命活性物质间相互作用的技术手段。
➢ Look for a continuous system?
分
➢
析 方
案
23
二、分析试样的采集 分析试样的采集: 从大批物料中采取少量样本作为分析原始试样。
如:测定人体的血糖、血脂 试样的采集原则——代表性 根据具体测定需要和样品的性质采用一定的方法进行采样：
样品均匀（水体、大气）: 按照样品含量的分布特点，布点采样。 样品不均匀（矿石）:采集多份样品—粉碎—过筛—混匀
鉴定物质有哪些粒子组成；即“有什么？” (2)定量分析
测定物质中有关组份的相对含量；“有多少” (3)结构分析
研究物质组成中各成份元素的价态、官能团和结构。主要测定物质的分子结构和晶体结构。
7.1.3 分析方法的分类
2. 根据对象不同： 有机分析；无机分析。
3. 根据分析原理的不同： 化学分析（经典分析）；
第七章定量分析概论_无机与分析 化学
非化学专业的学生为什么要学这门课?
课
程
介
绍
无机与分析化学： 理论 60 学时，实验 30 学时
分析化学部分(70%理论+30%实验) 理论成绩评定：平时 20%（作业和考勤）+期末 80% 实验成绩评定：预习+操作+卫生+结果及报告
3
（28 学时）
理
论
课
教
学
试样质量
试液体积
＞0.1 g
＞10 cm3
0.01～0.1 g
1～10 cm3
0.1～10 mg
0.01～1 cm3
＜0.1 mg
＜0.01 cm3
7.1.4. 分析化学的作用
澳大利亚化学会分析化学部的标志(会徽)就是 个具有眼睛形状的“异化”烧杯
(一)、农业： 土壤 农药 化肥
14
(二)、工业生产： 质检（产品、原材料）
仪器分析。
7.1.3 分析方法的分类
4. 根据试样用量： 常量分析、半微量分析
和微量分析。 5. 根据待测组分含量高低：
常量组分分析(>1%)、 微量组分分析(0.01~1%)、痕量组分分析(<0.01%)等 6. 根据应用的领域不同：
环境分析、生物分析、药物分析等
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析