《高等學(xué)校理工科化學(xué)化工類(lèi)課程規(guī)劃教材:無(wú)機(jī)與分析化學(xué)(第2版)》內(nèi)容包括無(wú)機(jī)與分析化學(xué)是工科高等學(xué);ぁ⒉牧系葘I(yè)學(xué)生的第一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課。大學(xué)一年級(jí)學(xué)生面臨從中學(xué)生到大學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換問(wèn)題,我們充分注意與中學(xué)化學(xué)課程的銜接,力求幫助學(xué)生盡快掌握學(xué)習(xí)方法,提高自主學(xué)習(xí)能力。構(gòu)建“大工程觀”教學(xué)體系的基礎(chǔ),突出工科特色“大工程觀”教學(xué)體系目標(biāo)是培養(yǎng)高質(zhì)量工程應(yīng)用人才,我們突出工科特色,不僅注重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的培養(yǎng),更注重與專業(yè)知識(shí)的結(jié)合。注重術(shù)語(yǔ)和概念的正確性、法定計(jì)量單位的普及,并且增加例題和習(xí)題,以提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。
第1章緒論
第2章化學(xué)平衡的基本概念
2.1可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡
2.2平衡常數(shù)
2.2.1實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)Kp和Kc
2.2.2標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
2.2.3活度與活度系數(shù)
2.3多重平衡規(guī)則
2.4標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用
2.4.1判斷化學(xué)反應(yīng)的程度
2.4.2預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的方向
2.4.3利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算化學(xué)平衡的組成
2.5化學(xué)平衡的移動(dòng)
思考題
習(xí)題
第3章定量分析概論
3.1概述
3.1.1分析方法的分類(lèi)
3.1.2定量分析的一般程序
3.1.3分析結(jié)果的表示
3.2定量分析中的誤差
3.2.1誤差的分類(lèi)
3.2.2誤差與準(zhǔn)確度
3.2.3偏差與精密度
3.2.4準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系
3.2.5測(cè)量誤差的減免
3.2.6有限次測(cè)定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理
3.3有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
3.3.1確定有效數(shù)字的原則
3.3.2有效數(shù)字的修約
3.3.3有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則
3.4可疑數(shù)據(jù)的取舍
3.5滴定分析法概述
3.5.1滴定分析法分類(lèi)
3.5.2滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式
3.5.3標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)
3.5.4滴定分析結(jié)果的計(jì)算
思考題
習(xí)題
第4章酸堿平衡和酸堿滴定法
4.1酸堿理論
4.1.1酸堿電離理論
4.1.2酸堿質(zhì)子理論
4.1.3酸堿電子理論和軟硬堿理論
4.2酸堿離解平衡
4.2.1弱酸(堿)的離解平衡
4.2.2水的離解平衡和溶液的酸堿性
4.2.3共軛酸堿對(duì)Ka與Kb之間的關(guān)系
4.2.4離解度和同離子效應(yīng)
4.3酸堿溶液中各組分的分布
4.3.1一元弱酸(堿)溶液
4.3.2多元弱酸溶液
4.4酸堿溶液pH的計(jì)算
4.4.1酸堿溶液pH的精確計(jì)算
4.4.2酸堿溶液pH的近似計(jì)算
4.5緩沖溶液
4.5.1緩沖溶液及其作用原理
4.5.2緩沖溶液的pH
4.5.3緩沖容量和緩沖范圍
4.5.4緩沖溶液的選擇和配制
4.6酸堿指示劑
4.6.1酸堿指示劑
4.6.2酸堿指示劑的作用原理
4.6.3混合指示劑
4.7酸堿滴定法的基本原理
4.7.1強(qiáng)堿(酸)滴定強(qiáng)酸(堿)
4.7.2強(qiáng)堿(酸)滴定一元弱酸(堿)
4.7.3多元酸(堿)的滴定
4.7.4混合酸和混合堿的滴定
4.8終點(diǎn)誤差
4.8.1一元酸堿的滴定
4.8.2多元酸堿的滴定
4.9酸堿滴定法的應(yīng)用及計(jì)算示例
4.9.1酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
4.9.2酸堿滴定法應(yīng)用示例
4.9.3酸堿滴定法結(jié)果計(jì)算示例
思考題
習(xí)題
第5章沉淀平衡和沉淀滴定法
5.1溶解度和溶度積
5.1.1溶解度
5.1.2溶度積
5.1.3同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)
5.1.4溶度積與溶解度的關(guān)系
5.2沉淀的生成和溶解
5.2.1溶度積規(guī)則
5.2.2沉淀的生成
5.2.3沉淀的溶解
5.3分步沉淀和沉淀轉(zhuǎn)化
5.3.1分步沉淀
5.3.2沉淀轉(zhuǎn)化
5.4沉淀滴定法
5.4.1沉淀滴定法對(duì)沉淀反應(yīng)的要求
5.4.2幾種沉淀滴定法
5.4.3沉淀滴定法的應(yīng)用
5.5重量分析法
5.5.1重量分析法概述
5.5.2沉淀反應(yīng)的條件
5.5.3共沉淀現(xiàn)象及其減免
5.5.4重量分析結(jié)果的計(jì)算和誤差
5.5.5重量分析法應(yīng)用實(shí)例
思考題
習(xí)題
第6章氧化還原平衡和氧化還原滴定法
6.1氧化還原反應(yīng)的基本概念
6.1.1氧化數(shù)
6.1.2氧化還原反應(yīng)
6.2氧化還原反應(yīng)方程式的配平
6.2.1氧化數(shù)法
6.2.2離子-電子法
6.3原電池與電極電勢(shì)
6.3.1原電池
6.3.2電極電勢(shì)
6.4影響電極電勢(shì)的因素
6.4.1電極電勢(shì)的能斯特方程
6.4.2影響電極電勢(shì)的因素
6.5電極電勢(shì)的應(yīng)用
6.5.1判斷原電池的正、負(fù)極,計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)
6.5.2比較氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱
6.5.3選擇合適的氧化劑和還原劑
6.5.4判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序
6.5.5判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向
6.5.6判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度
6.5.7溶度積常數(shù)的測(cè)定和計(jì)算
6.6無(wú)素電勢(shì)圖及其應(yīng)用
6.6.1元素電勢(shì)圖
6.6.2元素電勢(shì)圖的應(yīng)用
6.7氧化還原滴定法
……
第7章原子結(jié)構(gòu)
第8章化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)
第9章配位平衡和配位滴定法
第10章s區(qū)元素
第11章p區(qū)元素
第12章過(guò)渡元素
第13章定量分析中的分離方法第1章緒論
第2章化學(xué)平衡的基本概念
2.1可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡
2.2平衡常數(shù)
2.2.1實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)Kp和Kc
2.2.2標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
2.2.3活度與活度系數(shù)
2.3多重平衡規(guī)則
2.4標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用
2.4.1判斷化學(xué)反應(yīng)的程度
2.4.2預(yù)測(cè)化學(xué)反應(yīng)的方向
2.4.3利用標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)計(jì)算化學(xué)平衡的組成
2.5化學(xué)平衡的移動(dòng)
思考題
習(xí)題
第3章定量分析概論
3.1概述
3.1.1分析方法的分類(lèi)
3.1.2定量分析的一般程序
3.1.3分析結(jié)果的表示
3.2定量分析中的誤差
3.2.1誤差的分類(lèi)
3.2.2誤差與準(zhǔn)確度
3.2.3偏差與精密度
3.2.4準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系
3.2.5測(cè)量誤差的減免
3.2.6有限次測(cè)定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理
3.3有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
3.3.1確定有效數(shù)字的原則
3.3.2有效數(shù)字的修約
3.3.3有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則
3.4可疑數(shù)據(jù)的取舍
3.5滴定分析法概述
3.5.1滴定分析法分類(lèi)
3.5.2滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式
3.5.3標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)
3.5.4滴定分析結(jié)果的計(jì)算
思考題
習(xí)題
第4章酸堿平衡和酸堿滴定法
4.1酸堿理論
4.1.1酸堿電離理論
4.1.2酸堿質(zhì)子理論
4.1.3酸堿電子理論和軟硬堿理論
4.2酸堿離解平衡
4.2.1弱酸(堿)的離解平衡
4.2.2水的離解平衡和溶液的酸堿性
4.2.3共軛酸堿對(duì)Ka與Kb之間的關(guān)系
4.2.4離解度和同離子效應(yīng)
4.3酸堿溶液中各組分的分布
4.3.1一元弱酸(堿)溶液
4.3.2多元弱酸溶液
4.4酸堿溶液pH的計(jì)算
4.4.1酸堿溶液pH的精確計(jì)算
4.4.2酸堿溶液pH的近似計(jì)算
4.5緩沖溶液
4.5.1緩沖溶液及其作用原理
4.5.2緩沖溶液的pH
4.5.3緩沖容量和緩沖范圍
4.5.4緩沖溶液的選擇和配制
4.6酸堿指示劑
4.6.1酸堿指示劑
4.6.2酸堿指示劑的作用原理
4.6.3混合指示劑
4.7酸堿滴定法的基本原理
4.7.1強(qiáng)堿(酸)滴定強(qiáng)酸(堿)
4.7.2強(qiáng)堿(酸)滴定一元弱酸(堿)
4.7.3多元酸(堿)的滴定
4.7.4混合酸和混合堿的滴定
4.8終點(diǎn)誤差
4.8.1一元酸堿的滴定
4.8.2多元酸堿的滴定
4.9酸堿滴定法的應(yīng)用及計(jì)算示例
4.9.1酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
4.9.2酸堿滴定法應(yīng)用示例
4.9.3酸堿滴定法結(jié)果計(jì)算示例
思考題
習(xí)題
第5章沉淀平衡和沉淀滴定法
5.1溶解度和溶度積
5.1.1溶解度
5.1.2溶度積
5.1.3同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)
5.1.4溶度積與溶解度的關(guān)系
5.2沉淀的生成和溶解
5.2.1溶度積規(guī)則
5.2.2沉淀的生成
5.2.3沉淀的溶解
5.3分步沉淀和沉淀轉(zhuǎn)化
5.3.1分步沉淀
5.3.2沉淀轉(zhuǎn)化
5.4沉淀滴定法
5.4.1沉淀滴定法對(duì)沉淀反應(yīng)的要求
5.4.2幾種沉淀滴定法
5.4.3沉淀滴定法的應(yīng)用
5.5重量分析法
5.5.1重量分析法概述
5.5.2沉淀反應(yīng)的條件
5.5.3共沉淀現(xiàn)象及其減免
5.5.4重量分析結(jié)果的計(jì)算和誤差
5.5.5重量分析法應(yīng)用實(shí)例
思考題
習(xí)題
第6章氧化還原平衡和氧化還原滴定法
6.1氧化還原反應(yīng)的基本概念
6.1.1氧化數(shù)
6.1.2氧化還原反應(yīng)
6.2氧化還原反應(yīng)方程式的配平
6.2.1氧化數(shù)法
6.2.2離子-電子法
6.3原電池與電極電勢(shì)
6.3.1原電池
6.3.2電極電勢(shì)
6.4影響電極電勢(shì)的因素
6.4.1電極電勢(shì)的能斯特方程
6.4.2影響電極電勢(shì)的因素
6.5電極電勢(shì)的應(yīng)用
6.5.1判斷原電池的正、負(fù)極,計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)
6.5.2比較氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱
6.5.3選擇合適的氧化劑和還原劑
6.5.4判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的次序
6.5.5判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向
6.5.6判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度
6.5.7溶度積常數(shù)的測(cè)定和計(jì)算
6.6無(wú)素電勢(shì)圖及其應(yīng)用
6.6.1元素電勢(shì)圖
6.6.2元素電勢(shì)圖的應(yīng)用
6.7氧化還原滴定法
……
第7章原子結(jié)構(gòu)
第8章化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)
第9章配位平衡和配位滴定法
第10章s區(qū)元素
第11章p區(qū)元素
第12章過(guò)渡元素
第13章定量分析中的分離方法
13.1.3有機(jī)物的萃取分離
在有機(jī)物的萃取分離中,“相似相溶”原則是十分有用的。極性有機(jī)化合物和有機(jī)化合物的鹽類(lèi),通常溶于水而不溶于非極性有機(jī)溶劑中;非極性有機(jī)化合物則不溶于水,但可溶于非極性有機(jī)溶劑如苯、四氯化碳、環(huán)己烷等,因此根據(jù)相似相溶原則,選用適當(dāng)?shù)娜軇┖蜅l件,常可從混合物中萃取某些組分,而不萃取另一些組分,從而達(dá)到分離目的。例如,可用水從丙醇和溴丙烷的混合物中萃取極性的丙醇;可用弱極性的乙醚從極性的三羥基丁烷中萃取弱極性的酯。
在分析工作中,萃取操作一般用間歇法,在梨形分液漏斗中進(jìn)行。對(duì)于分配系數(shù)較小物質(zhì)的萃取,則可以在各種不同形式的連續(xù)萃取器中進(jìn)行連續(xù)萃取。
13.2色譜分離法
色譜分離法又稱層析法,是一種物理化學(xué)分離法,利用混合物各組分的物理化學(xué)性質(zhì)的差異,使各組分不同程度地分布在兩相中。其中一相是固定相,另一相是流動(dòng)相。用本法分離樣品時(shí),總是由一種流動(dòng)相帶著樣品流經(jīng)固定相,從而使各種組分分離。固定相可以是固體的吸附劑,也可以由固體支持體及載體、擔(dān)體上載有液體所組成。以氣體為流動(dòng)相稱為氣相色譜分析,以液體為流動(dòng)相稱為液相色譜分析。色譜分離操作簡(jiǎn)便,不需要很復(fù)雜的設(shè)備,樣品用量可大可小,既能用于實(shí)驗(yàn)室的分離分析,也適用于產(chǎn)品的制備和提純。因此,在醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、生物化學(xué)等領(lǐng)域中已成為經(jīng)常使用的分離分析方法。本節(jié)主要介紹液相色譜分離法。
13.2.1紙上萃取色譜分離法
紙上萃取色譜分離法又稱紙層析或紙上層析,此法設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作,適于微量組分的分離。其原理是根據(jù)不同物質(zhì)在兩相間的分配比不同而進(jìn)行分離。濾紙譜圖上溶質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng),可以看成是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的連續(xù)分配作用,借分配系數(shù)不同達(dá)到分離的目的。這是以濾紙上吸附的水做固定相,與水不混溶的有機(jī)溶劑做流動(dòng)相(展開(kāi)劑)。一般濾紙上的纖維能吸附22%的水分,其中約6%的水與纖維結(jié)合生成水合纖維素配合物。紙纖維上的羥基具有親水性,與水的氫鍵相連,限制了水的擴(kuò)散。因此,使得與水互溶的溶劑在此情況下仍然能與水形成類(lèi)似不相混合的兩相。各組分在色譜圖譜中的位置常用比移值(Rf)表示,如圖13—4所示。
Rf=斑點(diǎn)中心移動(dòng)距離/熔劑前緣移動(dòng)距離=h2/h1
Rf值在0~1之間。若Rf≈0,表明該組分基本留在原點(diǎn)未移動(dòng),即沒(méi)被展開(kāi);若Rf≈1,表明該組分隨溶劑一起上升,即待測(cè)組分在固定相中的濃度接近零。
在一定條件下Rf是物質(zhì)的特征值,可以利用Rf鑒定各種物質(zhì)。但影響Rf的因素很多,最好用已知的標(biāo)準(zhǔn)樣作對(duì)照。根據(jù)各物質(zhì)的Rf,可以判斷彼此能否用色譜法分離。一般地,Rf只要相差0.02以上,就能彼此分離。