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1、分 析 化 学 Analytical Chemistry （化学分析部分）,金东日 2012年9月,课程的基本情况介绍,教材：武汉大学主编 分析化学（第五版） 教学安排：48学时 课程基本内容：课程有11个章节 主要参考书： 分析化学（第四版）华中师范大学等主编 高等教育出版社 2011年 分析化学上册同步辅导及习题全解中国矿业大学出版社 2008年 分析化学例题与习题 武汉大学编高等教育出版社 2008年,教学基本要求 1.掌握定量分析的基本原理和测定方法，准确树 立量的概念，并初步具有分析问题和解决问题 的能力。 2.掌握基本理论的基础上，具有一定的综合性的 解题运算能力及处理分析数据的能
2、力。 3.与本课程有关的基础课程：无机化学,课堂纪律及成绩,1.考勤：无故旷课3次，平时成绩=0 不迟到，不早退 2.成绩：期末总成绩=期末成绩 x 70%+ 平时成绩 x 30% 平时成绩：作业、报告书、提问等。 3.上课必须携带教材、笔记本、作业本等,国际奥委会8月6日宣布，代表美国参加第30届奥林匹克运动会 73公斤级柔道比赛的尼克德尔波波罗因使用兴奋剂被取消比赛 成绩和参赛资格。,克伦特罗,人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出， 于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和 我国科学家共同参
3、与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的 设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基 因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。 人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。,第一章 概论,1.1 前言 1.2 分析化学过程及分析结果的表示 1.3 滴定分析法概述,分析化学的定义,分析化学是发展和应用各种理论、方法、仪器及策略以获取有关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学，又被称为分析科学。,1.1 前言,分析化学的任务,确定物质的化学组成定性分析 测量各组成的含量定量分析 表征物质的化
4、学结构、构象、形态结构分析、构象分析，形态分析等 例如：茶叶中有哪些微量元素？茶叶中咖啡碱的含量？咖啡碱的化学结构？微量元素的形态？化学成分的空间分布？在不同的生长阶段，茶叶中的营养成分的变化？,分析化学任务,分析化学检测新原理与新技术研究 分析仪器的设计与制造,分析化学的作用,在化学研究工作中的作用：新物质鉴定 结构与性能 在现代化学工业中的作用：质量控制与自动检测 分析化学与社会：环境、体育、破案,分析化学的分类,根据任务分类： 定性分析 Qualitative analysis 物质的组成 定量分析 Quantitative analysis 物质的含量 结构分析 Structure a
5、nalysis 物质的结构：分子结构、晶体结构或综合形态 蛋白质的构象(-螺旋、型结构，球状蛋白的三级结构）conformation analysis DNA测序（DNA Sequencing),分析化学的分类,根据作用分类 例行分析 Routine analysis 仲裁分析 Referee analysis 根据测量原理分类 化学分析 Chemical analysis 仪器分析 Instrumental analysis,分析化学的分类,根据分析对象分类,无机分析 有机分析 生物分析 药物分析,根据试样用量分类,根据待测成分含量分类,常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析,S 0.1
6、g , V 10mL S 0.010.1g , V 110L S 0.110mg , V 0.011mL S 0.1mg , V 0.01mL,常量组分分析 微量组分分析 痕量组分分析,1%100% 0.01%1% 0.01%,分析方法的选择,测定的具体要求，待测组分及其含量范围，欲测组分的性质； 样品预处理； 准确度、灵敏度的要求与对策； 现有条件、测定成本及完成测定的时间要求等。,分析化学的发展,分析化学的三次大变革 四大平衡理论：从技术发展成科学 物理与电子学的发展：从经典分析化学发展为现代分析化学 计算机应用：使分析化学向一门信息科学转化,分析化学发展趋向,高灵敏度单分子(原子)检测
7、高选择性复杂体系(如生命体系、中药) 原位、活体、实时、无损分析 自动化、智能化、微型化、图像化 高通量、高分析速度,1.2 分析化学过程及分析结果的表示,1.分析化学过程,1) 取样 2）试样的处理与分解 3）分离与富集 4）分析方法的选择与分析测定 5) 分析结果的计算和评价,2. 分析结果的表示,1）待测组分的化学表示形式 待测组分的实际存在形式清楚时， 如NH3，NO3-等 待测组分的实际存在形式不清楚时， 如氧化物，元素等,2) 待测组分含量的表示方法 固体：质量分数；g/g (10-6)，ng/g (10-9) ，p/g (10-12) 液体：物质的量浓度（ mol/L）;质量摩尔
8、浓度 （mol/kg）; 质量分数；体积分数；摩尔分数；质量浓度（mg/L等） 气体：体积分数；质量浓度,1 滴定分析法,1.3 滴定分析法概论,标准溶液,标准溶液,待测溶液,被测物质,指示剂,化学计量关系,酸碱滴定法、络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法,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,2 滴定分析法对化学反应的要求,3 滴定方式,a.直接滴定法 b.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 c.置换滴定法 络合滴定多用 b.间接滴定法 如Ca2+沉淀为CaC2O4，再用硫酸溶解，用KMnO4
9、滴定C2O42-,间接测定Ca2+,4 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。 如Ag，Cu，Zn，NaCl，Na2CO3，邻苯二甲酸氢钾，硼砂等 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。,5 标准溶液浓度的表示方法,1. 物质的量浓度，mol/L 注：基本单元的选择 CH2SO4=0.1mol/L C1/2H2SO4=0.2mol/L 2. 滴定度：每毫升滴定剂溶液相当于被测物质的质量。 例，TFe/K2Cr2O7=0.005000 g/ml CK2Cr2O7=T
10、 x 103 ml/L/（MFe x 6）,6 标准溶液浓度计算,a. 直接配制法 称一定量的基准物质B(mB g）直接溶于一定量(V L)的溶剂配制。 cB=nB/V=mB/MBV,b 标定法： 根据滴定剂和被测物质的比计算求出。 bBtT=aA cB=b/t cTVT/VB =bmT/tmT VB,本章小结,分析化学定义、任务和作用（了解） 分析方法的分类与选择（掌握） 分析化学发展史与发展趋势（了解） 分析化学参考文献（了解） 分析化学过程及分析结果的表示（掌握） 滴定分析法概述（掌握） 基准物质和标准溶液（掌握）,思考题,1.标定碱标准溶液时，邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4，M=20
11、4.23gmol-1）、二水含草酸(H2C2O42H2O，M = 126.07 gmol-1)都可以作为基准物质，你认为选择哪一种更好?为什么?,6. 用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的浓度产生何种影响（偏高、偏低或没有影响）？ a、滴定时速度太快，附在滴定管壁的HCl来不及流下来就读取滴定体积。 b、称取Na2CO3时，实际质量为0.1834g，记录时误记为0.1824g c、在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液荡洗滴定管。 d、锥瓶中的Na2CO3用蒸馏水溶解时，多加了50mL蒸馏水,e、滴定开始之前，忘记调节零点，HCl溶液的液面高于零点。 f、滴定管活塞漏出HCl溶液 g、称取Na2CO3时，撒在天平盘上。 h、配制HCl溶液时没混匀,作业,全部思考题（p20） 习题（ p20）2，4，6，8，10，,