《定量化学分析》

第一章单位和浓度1

1-1 SI制单位1

1-2浓度的表示4

1．摩尔浓度4

2．式量浓度5

3．百分组成5

4．百万分之几，等等6

5．其它浓度单位7

1-3 溶液的制备7

第二章仪器10

2-1 实验记录本10

2-2分析天平10

1．工作原理11

2．空气浮力的影响12

3．称量误差13

2-3 滴定管13

2-4 容量瓶14

2-5移液管和注射器15

1．移液管的使用16

2．小体积溶液的放出16

2-6 过滤17

2-7 干燥18

第三章实验误差21

3-1有效数字21

算术运算22

3-2 有效数字和图24

3-3误差的类型25

1．系统误差25

2．偶然误差25

3．精密度和准确度26

4．绝对误差和相对误差26

3-4误差的传递27

1．加和减27

2．乘和除28

3．混合运算28

4．关于有效数字的解释29

第四章统计学32

4-1Gaussian误差曲线32

1．平均值和标准偏差32

2．标准偏差和概率34

4-2t分布37

1．置信区间37

2．平均值的比较39

4-3 可疑数据的处理41

4-4求出最佳的直线42

1．最小二乘法42

2．最小二乘法具有多大可靠性44

3．实例45

第五章离子化合物的溶解度49

5-1化学平衡的回顾49

1．平衡常数的计算49

2．平衡和热力学50

3．Le Chatelier原理52

5-2溶度积53

框5-1 亚汞离子54

5-3同离子效应54

框5-2 近似法逻辑55

5-4 沉淀分离57

5-5配合物的形成58

1．框5-3 形成常数的符号59

2．平衡常数的说明59

第六章活度65

6-1离子平衡中离子强度的作用65

1．离子强度对盐的溶解度的影响66

2．溶解度增加的解释66

3．演示6-1 离子强度对离子离解的影响67

6-2活度系数67

1．离子的活度系数68

2．非离子化合物的活度系数71

3．高离子强度71

4．平均活度系数72

6-3 活度系数的使用72

第七章平衡的系统处理75

7-1 电荷平衡75

7-2 质量平衡76

7-3平衡的系统处理77

1．一般步骤77

2．水的电离78

3．Hg2Cl2的溶解度79

7-4溶解度与pH值的关系80

1．CaF2的溶解度80

2．框7-1 怎样解CaF2问题82

3．HgS的溶解度83

4．框7-2 pH值和龋齿83

5．小结85

6．评述85

第八章重量分析88

8-1重量分析实例88

燃烧分析88

8-2沉淀过程90

1．溶解度90

2．演示8-1 胶体和渗析90

3．过滤性90

4．纯度93

5．生成物的组成94

8-3 重量分析的范围95

8-4 重量分析的计算95

第九章沉淀滴定103

9-1 容量分析原理103

9-2 容量分析的计算104

9-3 沉淀滴定的实例108

9-4沉淀滴定曲线109

1．框9-1 浊度测定法和散射浊度测定法109

2．等当点前111

3．等当点时112

4．等当点后112

5．滴定曲线113

9-5 混合物的滴定115

9-6终点的检测117

1．Mohr滴定法117

2．Volhard滴定法117

3．Fajans滴定法118

4．演示9-1 Fajans滴定法119

5．指示剂方法的范围119

第十章酸碱导论124

10-1什么是酸和碱124

1．酸碱性质的两种分类124

2．共轭酸和碱125

3．H＋和OH-离子的性质125

10-2pH127

pH标度128

10-3酸和碱的强度129

1．强酸和强碱129

2．演示10-1 氯化氢喷泉130

3．框10-1 氢氟酸的奇怪性质130

4．弱酸和弱碱132

5．pK134

6．框10-2 碳酸135

7．KA和KB间的关系135

8．弱与弱共轭136

第十一章酸-碱平衡141

11-1强酸和强碱141

1．二难推论141

2．解决办法142

3．水几乎永不产生10-7MH＋和10-7MOH-离子143

11-2弱酸143

1．典型问题143

2．一种比较好的方法145

3．返回到化学146

4．弱酸问题的本质146

5．演示11-1 弱电解质的导电性147

11-3弱碱147

1．标准弱碱问题148

2．再回到共轭酸和碱148

11-4缓冲溶液150

1．混合弱酸及其共轭碱150

2．Henderson-Hasselbalch方程式151

3．缓冲作用152

4．框11-1 强与弱反应完全154

5．常用缓冲溶液的配制155

6．缓冲容量155

7．演示11-2 缓冲溶液如何起缓冲作用156

8．缓冲溶液的局限性157

9．小结158

11-5二元酸和碱160

1．酸式，H2L＋164

2．碱式，L-164

3．两性形式，HL165

4．框11-2 再谈逐级近似168

5．小结169

6．二元缓冲溶液170

11-6 多元酸和碱171

第十二章酸碱滴定178

12-1强碱滴定强酸178

1．区域1：等当点前180

2．区域2：等当点时180

3．区域3：等当点后180

4．滴定曲线181

12-2强碱滴定弱酸181

1．区域1：加碱前182

2．区域2：等当点前182

3．框12-1 难题解答183

4．区域3：等当点时184

5．区域4：等当点后184

6．滴定曲线185

12-3 强酸滴定弱碱187

12-4二元体系的滴定188

1．典型情况188

2．模糊的终点190

12-5寻找终点192

1．指示剂192

2．演示12-1 指示剂和CO2的酸性193

3．电位法终点检测194

4．框12-2 负pH是什么意思197

12-6 实用注意事项198

12-7 非水溶剂滴定199

第十三章酸碱化学的近代论述206

13-1 哪一种是主要形式206

13-2组分分数公式208

1．一元体系208

2．二元体系209

13-3 等电pH和等离子pH210

13-4弱酸与弱碱反应211

1．框13-1 等电聚焦212

2．情况1：K值大212

3．情况2：K值不大213

4．情况3：HA和B的等摩尔混合物214

第十四章EDTA滴定219

14-1金属螯合物219

螯合效应220

14-2EDTA221

1．酸-碱性221

2．框14-1 螯合治疗和地中海贫血症223

3．EDTA配合物223

4．条件形成常数225

14-3EDTA滴定曲线227

1．滴定的计算227

2．辅助配位剂的影响229

14-4金属离子指示剂230

演示14-1 金属离子指示剂颜色的变化231

14-5EDTA滴定方法232

1．直接滴定232

2．反滴定233

3．置换滴定233

4．间接滴定234

5．掩蔽234

第十五章电化学基础238

15-1基本概念238

1．化学与电学间的关系238

2．电的测量238

15-2原电池241

1．作用中的电池241

2．电池的习惯表示242

3．盐桥242

4．演示15-1 人体盐桥243

5．线条标志法244

15-3标准电位244

1．标准电位表246

2．E°值的使用246

15-4Nernst方程式247

1．框15-1 Latimer图表248

2．Nernst方程式的使用249

3．框15-2 电池电动势与怎样写电池反应无关251

4．框15-3 工作电池中的浓度252

5．单电极电位252

15-5 E°与平衡常数的关系253

15-6 电池作为化学传感器254

15-7生物化学家使用E°’257

E°与E°’的关系259

第十六章电极和电位分析法270

16-1参比电极270

1．分析化学家怎样写Nernst方程式271

2．常见参比电极272

16-2金属指示电极273

演示16-1 摆动反应的电位分析275

16-3 接界电位是什么276

16-4玻璃电极测量pH278

1．校准玻璃电极280

2．pH测量误差280

16-5离子选择电极282

1．固态电极283

2．液态离子选择电极285

3．框16-1 活细胞内的微电极286

4．复合电极286

5．离子选择电极的用途和缺陷286

第十七章氧化还原滴定294

17-1氧化还原滴定曲线294

1．较复杂的氧化还原反应的计算298

2．演示17-1 用MnO-4离子滴定Fe2＋离子的电位滴定法301

17-2 混合物的滴定301

17-3氧化还原指示剂302

淀粉-碘配合物303

17-4常见的氧化还原剂304

1．分析物氧化态的调整304

2．高锰酸钾的氧化作用306

3．铈（Ⅳ）的氧化作用309

4．重铬酸钾的氧化作用309

5．碘法310

6．高碘酸分析有机化合物314

7．还原剂滴定315

第十八章电重量分析和库仑分析321

18-1 电解321

18-2电流通过电池时电压为什么改变323

1．演示18-1 电化学书写323

2．欧姆电压降324

3．框18-1 光助电解325

4．浓差极化326

5．过电位327

18-3电重量分析329

1．电解期间电流-电压性质330

2．在恒定的外加电压下电解332

3．恒电流电解333

4．控制电位电解333

18-4库仑分析334

1．库仑法的说明336

2．框18-2 测定Faraday常数338

3．库仑值的计算339

第十九章伏安法345

19-1极谱法345

为什么使用滴汞电极346

19-2极谱图347

1．扩散电流347

2．残余电流349

3．极谱波形状350

4．E1/2与E°的关系351

5．影响极谱波的其它因素352

19-3极谱法的应用353

1．定量分析353

2．化学平衡的极谱研究356

3．化学动力学的极谱研究358

19-4强有力的极谱法的衍生方法359

1．示差脉冲极谱359

2．溶出分析361

3．循环伏安法362

4．框19-1 薄层示差脉冲极谱363

5．框19-2 光学透明薄层电极363

19-5安培滴定法364

1．具有一个极化电极的体系365

2．具有二个极化电极的体系365

3．框19-3 Clark氧电极367

4．演示19-1 pH的Karl Fischer插口367

第二十章分光光度法373

20-1 光的性质373

20-2光的吸收374

1．框20-1 为什么透光度与浓度间存在对数关系375

2．演示20-1 吸收光谱376

20-3分子吸收光时将会发生什么378

1．分子的激发态378

2．吸收能量后将发生什么381

3．框20-2 荧光灯和了解甚少的荧光物质382

20-4分光光度计382

1．双光路设计384

2．主要部件384

20-5分光光度测定中的误差387

1．再论Beer定律387

2．仪器误差388

20-6典型的分析步骤389

1．血清铁测定389

2．混合物的分析392

3．框20-3 连续流动分光光度分析394

4．分光光度滴定395

5．测定平衡常数：Scatchard图396

20-7发光398

1．吸收和发射光谱间的关系398

2．发射强度399

3．框20-4 发射光谱的吸收猝灭402

4．分析化学中的冷光402

第二十一章原子光谱法411

21-1 吸收、发射和荧光412

21-2原子化：火焰、炉子和等离子体413

1．预混合燃烧器413

2．炉子414

3．电感耦合等离子体415

4．原子光谱中温度的影响416

21-3仪器装置417

1．辐射源417

2．分光光度计418

21-4分析方法419

1．标准曲线419

2．框21-1 临床化学中的火焰光度计420

3．标准加入法421

4．内标法421

21-5 干扰422

第二十二章分离方法导论427

22-1溶剂萃取427

1．pH效应429

2．用金属螯合剂萃取430

3．某些萃取技术431

4．演示22-1 用双硫腙萃取432

5．框22-1 冠醚和离子载体433

22-2逆流分配434

1．分配理论437

2．带宽和分离439

22-3色谱441

1．几个术语443

2．色谱的塔板理论444

3．色谱的速率理论445

4．分离度447

5．实际展宽过程448

第二十三章色谱方法453

23-1气相色谱453

1．气相色谱仪453

2．色谱图454

3．柱456

4．框23-1 玻璃毛细管柱457

5．检测器461

6．定量分析463

23-2液相色谱465

1．经典液相色谱465

2．高效液相色谱（HPLC）467

23-3离子交换色谱469

1．离子交换剂469

2．离子交换平衡473

3．离子交换色谱操作475

4．应用476

23-4分子排阻色谱477

1．原理477

2．凝胶类型478

3．应用480

23-5 亲合色谱481

23-6实际操作要点482

1．固定相的制备482

2．柱的填装483

3．样品的加入483

4．柱的操作483

5．梯度484

6．附件484

第二十四章实验489

24-1 玻璃容量器皿的校准489

24-2 CaC2O4·H2O重量法测定钙492

24-3 Fe2O3重量法测定铁493

24-4 标准酸碱溶液的制备494

24-5 碳酸盐和碳酸氢盐混合物的分析495

24-6 Kjeldahl法分析氮496

24-7 酸-碱滴定曲线的分析：Gran图498

24-8 天然水中Ca2＋和Mg2＋离子的EDTA滴定499

24-9 十钒酸铵的合成和分析500

24-10 碘量法滴定维生素C502

24-11 Ag＋离子电位滴定卤化物502

24-12 电重量法分析铜503

24-13 极谱法测定平衡常数504

24-14 溴库仑滴定环己烯505

24-15 分光光度法测定维生素药片中铁506

24-16 分光光度法测定平衡常数507

24-17 离子交换树脂的性质509

24-18 气相色谱或HPLC定量分析510

习题解答512

问题答案562