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化学计量分析方法

发布时间:2022-07-15 17:40:57

① 化学计量点怎么

化学计量点的计算方法

化学计量点是按化学反应关系求得的理论值。当滴定反应达到反应计量点时,各物质的量之比等于化学方程式中各物质的系数之比。

滴定反应:aA+bB=gG+dD。

在化学计量点时:nA:nB=a。

cA=(a*mB)/(b*VA*MB)。

化学计量点,用sp来表示。

化学计量点定义

在滴定分析法中,一般现将试样配成溶液并置于一定容器中,用一种已知准确浓度的溶液即标准溶液通过滴定管逐滴地滴加到被测物质的溶液中,直至所加溶液物质的量与被测物质的量按化学计量关系恰好反应完全,所加标准溶液与被测物质恰好完全反应的这一点称为化学计量点。

② 化学计量学研究方法哪些

国际化学计量学学会给化学计量学作出了如下的定义:化学计量学是一门通过统计学或数学方法将对化学体系的测量值与体系的状态之间建立联系的学科。由于化学反应而引起反应物系组成变化的计算方法,是对反应过程进行物料衡算和热量衡算的依据之一

③ 现代近红外光谱分析技术的近红外光谱中的化学计量学方法

光谱化学计量学软件是现代近红外光谱分析技术的一个重要组成部分, 将稳定、 可靠的近红外光谱分析仪器与功能全面的化学计量学软件相结合也是现代近红外光谱技术的一个明显标志。 因此, 光谱化学计量学方法研究在现代近红外光谱技术的发展中占有非常重要的地位。
从另外一个方面讲, 现代近红外光谱技术的发展也带动和促进了化学计量学学科的发展。近红外光谱中化学计量学方法的研究主要涉及 3 个方面的内容:一是光谱预处理方法的研究, 目的是针对特定的样品体系, 通过对光谱的适当处理, 减弱以至于消除各种非目标因素 对光谱的影响, 净化谱图信息, 为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础;二是近红外光谱定性和定量校正方法的研究, 目的在于建立稳定、 可靠的定性或定量分析模型;三是校正模型 传递技术的研究, 也称近红外光谱仪器的标准化, 目的是将在一台仪器上建立的定性或定量校正模型可靠地移植到其他相同或类似的仪器上使用, 从而减少建模所需的时间和费用。

④ 化学中什么叫定量分析,谢了

化学定量分析:在定性分析基础上和结构分析基础上测定物质中的有关组成的含量 一、定量分析过程 定量分析的任务是测定物质中某种或某组分的含量。通常包括以下几个步骤。 • 取样:分析试样具有代表性; • 试样分解和分析试液的制备; • 分离及测定 • 分析结果的计算及评价 (1) 取样:根据分析对象是气体、液体、或固体,采用不同的取样方法。在取样过程中,最重要的一点是要使分析试样具有代表性。 试样制备: 试样经过破碎、过筛、混匀、缩分后才能得到符合分析要求的试样。 破碎分为粗碎、中碎和细碎甚至研磨。每次破碎后要使样品全部通过筛孔。 缩分是使粉碎后的试样量逐步减少,采用四分法。将过筛后的试样混匀,堆为锥形后压为圆饼形状,通过中心分成四等份,弃去对角的两份。是否需要继续缩分,可按下述公式进行计算。 mQ(kg):试样的最小质量; k:缩分常数的经验值,试样均匀度越差,越大,通常在0.05~1 kg•mm-2之间。 d(mm ):试样的最大粒度直径。 • 采样与缩分试样量计算示例 • 例:采集矿石样品,若试样的最大直径为10 mm, k =0.2 kg/mm2, 则应采集多少试样? • 解: mQ ≥ kd 2 = 0.2 ´ 10 2 = 20 (kg) • 例: 有一样品 mQ = 20 kg , k =0.2 kg / mm2, 用6号筛过筛, 问应缩分几次? • 解: mQ ≥ kd 2 = 0.2 ´ 3.36 2 = 2.26 (kg) 缩分1次剩余试样为20 ´ 0.5 = 10 (kg), 缩分3次剩余试样为20 ´ 0.53= 2.5 (kg) ≥ 2.26, 故缩分3次。 从分析成本考虑,样品量尽量少,从分析误差考虑,不能少于临界值 mQ ≥ kd 2 (2)试样分解和分析试液的制备 定量化学分析一般采用湿法分析,通常要求将干燥好的试样分解后转移入溶液中,然后进行分离及测定。 试样分解和分析试液的制备要求:试样分解完全; 待测物质不损失;避免引入干扰杂质。 根据试样性质的不同,分解的方法亦不同。 溶解法→无机试样 熔融法 →无机试样 微波消解法→无机试样 灰化法 →有机试样 Ⅰ 溶解法:水、酸、碱或混合酸作为溶剂。一般顺序为: H2O→HCl→HNO3→碱溶法→王水 还有硫酸、磷酸、高氯酸、氢氟酸等。 Ⅱ 熔融法 将试样与固体熔剂混匀后置于特定材料制成的坩埚中,在高温下熔融,分解试样,再用水或酸浸取融块。 K2S2O7及KHSO4为酸性熔剂,用石英或铂坩埚。Na2CO3,NaOH,Na2O2为碱性熔剂,用铁、银或刚玉坩埚。 Ⅲ 灰化法(有机试样) 干式消化法:试样置于马弗炉或氧瓶燃烧中,高温分解或燃烧,有机物燃烧后留下的无机残渣以酸提取后制备成分析试液。它具有试样分解完全、操作简便、快速,适用于小量的试样的分析等优点。 湿式消化法:硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解,优点简便、快速。 (3)分离及测定 根据待测组分的性质、含量和对分析结果准确度的要求,选择合适的分析方法。根据方法的灵敏度、选择性及适用范围等来正确选择适合的分析方法。 当试样共存组分对待测组分的测定有干扰时,常用掩蔽剂消除干扰,而无合适的掩蔽方法时,必须进行分离。 (4)分析结果的计算及评价 根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据,计算试样中待测组分的含量。对于测定结果及误差分布情况,应用统计学方法进行评价。 二、 定量分析结果的表示 ⑴ 待测组分的化学表示形式 以待测组分实际存在形式含量表示。 以氧化物或元素形式表示 以所需的组分表示 电解质溶液的分析结果,以离子含量表示 三、 待测组分的含量表示方法 固体试样:常用质量分数表示 wB=mB/ms (%) 含量很低时,μg/g(或10-6),ng/g(10-9),pg/g(10-12) 液体试样: » 物质的量浓度:单位mol/L。 » 质量摩尔浓度:单位mol/kg。 » 质量分数:待测组分的质量除以试液的质量,量纲为1。 » 体积分数:待测组分的体积除以试液的体积,量纲为1。 » 摩尔分数:待测组分的物质的量除以试液的物质的量,量纲为1。 » 质量浓度:以mg/L, μg/L, μg/mL,n g/mL, p g/mL。 气体试样:常量或微量组分的含量,通常以体积分数表示。
编辑本段定量分析常用仪器
基础化学中经常用到的定量分析仪器有:高效液相色谱仪、气相色谱仪、分光光度计、常用玻璃仪器(烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶等)、天平等。此外,由于行业不同,应用的分析仪器截然不同,如在生物行业中会用到PCR。
编辑本段定量分析辅助软件
当下分析类软件种类较多,如:化学定量分析软件,一般都内设常见分析方法如“酸碱滴定中和法、容量沉淀法、非水滴定法等”,据化学定量理论进行逻辑判断、归纳,以人机对话形式,完成分析过程,生成实验报告。

⑤ 分析化学简答:容量分析包含哪些化学分析方法

容量分析 又称滴定分析。是一种重要的定量分析方法,此法将一种已知浓度的试剂溶液滴加到被测物质的试液中,根据完成化学反应所消耗的试剂量来确定被测物质的量。容量分析所用的仪器简单,还具有方便、迅速、准确(可准确至0.1%)的优点,特别适用于常量组分测定和大批样品的例行分析。
容量分析是古老的分析方法,1729年法国C.J.日夫鲁瓦最早使用容量分析,用纯碳酸钾测定乙酸的浓度,他将乙酸逐滴加到一定量的碳酸钾溶液中,直到不再发生气泡为止。到了19世纪,由于成功地合成了各类指示剂,容量分析得到广泛的应用。
滴定反应 能用于容量分析的化学反应必须符合一定条件,其中最重要的是反应物间有确定的化学计量关系,以氢氧化钠滴定乙酸(AcOH,Ac为乙酰)为例:
AcOH+OH-—→AcO-+H2O
AcOH与NaOH按1:1的摩尔比反应,这就是反应的化学计量关系,它是计算的依据。当加入的NaOH与被测的AcOH的摩尔比正好是1:1的这一点称为化学计量点,也称等当点,滴定应当到此结束。但这时往往没有可被觉察的外部特征,于是,常常需要加入一种指示剂,它能在等当点附近发生颜色变化,以指示滴定终了,这一点称为滴定终点。因此,作容量分析时就必须要有适当的方法确定终点。为使测定准确,化学反应应该进行得比较完全。另外,化学反应的速率还必须足够快,否则就失去迅速的特点。
分类 酸碱滴定法 例如用氢氧化钠滴定乙酸以测定食醋的浓度(见酸碱滴定法):
AcOH+OH-—→AcO-+H2O
络合滴定法 例如用乙二胺四乙酸的二钠盐Na2H2Y(Y为乙二胺四乙酸根)为络合剂滴定 Ca2+和Mg2+(见络合滴定法),以测定水的硬度:
Ca2++H2Y2-—→CaY2-+2H+
氧化还原滴定法 例如用重铬酸钾K2Cr2O7滴定Fe2+(见氧化还原滴定法),以测定铁矿中的铁含量:
沉淀滴定法 例如用硝酸银 AgNO3滴定Cl-(见沉淀滴定法),以测定针剂中NaCl的含量:
非水滴定 对于不溶于水或在水溶液中反应进行得不完全的物质,在有机溶剂(如冰醋酸、乙醇)中常能够准确滴定(见非水滴定)。
以上都是目视滴定,即利用肉眼观察指示剂在等当点附近的颜色变化以确定终点。如果溶液有颜色或浑浊,或者滴定反应的完全度不高,就要用仪器来检测终点,即用仪器测定滴定过程中体系物理性质的变化来确定终点。例如测定电位、电导、光度的电位滴定(见电位分析法)、电导滴定(见电导分析法)、光度滴定。这些方法的优点是易于实现滴定自动化。
滴定方式 直接滴定 如果反应有确定的计量关系,完全度高,速度快,又有适当方法确定终点,最好采用直接滴定。
置换滴定 置换滴定法是先加入适当的试剂与待测组分定量反应,生成另一种可滴定的物质,再利用标准溶液滴定反应产物,然后由滴定剂的消耗量,反应生成的物质与待测组分等物质的量的关系计算出待测组分的含量。
这种滴定方式主要用于因滴定反应没有定量关系或伴有副反应而无法直接滴定的测定。例如,用K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液的浓度时,就是以一定量的K2Cr2O7在酸性溶液中与过量的KI作用,析出相当量的I2,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3溶液滴定析出的I2,进而求得Na2S2O3溶液的浓度。
返滴定 盐酸HCL能与碳酸钙CaCO3反应:
CaCO3+2HCl—→CaCl2+CO2+H2O
但恰好加入反应所需的HCl时,CaCO3溶解不完全,因而不能直接滴定。如果先加入过量HCl,加热使CaCO3完全溶解,再用NaOH返滴定HCL,就可测定碳酸钙。
间接滴定 Ca2+在溶液中没有价态变化,不能用氧化还原滴定法直接滴定,如果经以下处理,就可以间接滴定:将Ca2+沉淀为CaC2O4:
沉淀洗涤后溶于盐酸,生成H2C2O4,用高锰酸钾滴定。
置换滴定、返滴定、间接滴定的应用大大地扩大了容量分析的应用范围。
进行容量分析时,必须有标准溶液和容量仪器,如果试样中还含有别的能与试剂发生反应的物质,必须在滴定前除去。
测定结果的计算 根据滴定中所用标准溶液的浓度和体积就可计算测定结果。以重铬酸钾法测定铁矿中的铁含量为例:试样为W克,K2Cr2O7溶液的浓度为Μ,消耗的K2Cr2O7溶液的体积为V毫升,根据Fe2+与Cr2O7^2- 按6:1摩尔比反应,则铁的含量为:
Fe%=100%*0.001VM*6A/ W
式中A为铁的原子量。

⑥ 化学计量是什么,应用在那里。

有关化学组成、化学变化中,量和能量的关系及其计算。其根本出发点是原子论、质能守恒定律及一些化学的基本定律。
化学计量包括反应物和产物量的计算、化学平衡的计算、化学反应速率的计算、化学反应中能量的计算等。其中涉及许多物理量、单位和符号。
它应用数学、统计学和其他方法和手段(包括计算机)选择最优试验设计和测量方法,并通过对测量数据的处理和解析,最大限度地获取有关物质系统的成分、结构及其他相关信息
化学计量数则是指化学方程式配平后每一物质化学式前配上的系数。微观上它可以表示各物质的分子(原子)个数比;宏观上可用于计算各物质质量比;气体的化学计量数与体积成正比。
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⑦ 电位滴定确定化学计量点的方法有哪些

一、绘E-V曲线法(测定电势和所用滴定液的体积);
二、绘(贝塔E/贝塔V)-V曲线法;
三、二级微商法;
四、格氏作图法。
电位滴定方法
1 直接滴定法
由指示电极和参比电极组成电池直接进行滴定,由指示电极的电位确定终点。直接滴定法终点的确定可分为三种类型:第一种是指示电极对试液中的被测离子敏感。例如用F—电极为指示电极,用La(NO3)3标准溶液滴定F-,由F-电极检出在等当点的电位突跃;第二种是指示电极对滴定剂敏感。例如用Pb2+标准溶液滴定,过了等当点后Pb2+稍一过量,Pb2+电极的电位就发生突跃;第三种是电极对指示剂敏感。例如用四亚乙基五胺(TEPA)滴定Ni2+,加入Cu2+为指示剂,以Cu2+电极做指示电极。过了等当点后只要TEPA稍有过量,马上与Cu2+结合,使Cu2+急剧减少,Cu2+电极的电位出现突跃,表明终点已到。
2 示差滴定法
这种方法基于浓差电池的原理。将两支相同的离子选择性电极,一支浸于被测溶液中,另一支浸入标准溶液中,再用盐桥联接两溶液构成浓差电池。若两个溶液的组成基本相同或都加入等量离子强度调节剂,则活度系数和液体接界电位相等,那么电池电动势与离子浓度的关系为:
(3-61)
示差滴定法直接读出ΔE/ΔV值,它最大时即为滴定终点。
示差滴定法的一个特殊应用,就是零电位法,它的原理也是浓差电池,根据式(3-61)当Cx=Cs时,E=0。这种方法是在标准溶液中滴加浓度更大的标准溶液或者滴加水来使E=0,还可以用几种不同浓度的标准溶液。测量浓差电池的电动势E,画E-lgCs曲线,将其外推至E=0的点,由这点求出相应的lgCx值。这种方法适宜于测定微量样品。
3 恒电流滴定法
恒电流滴定法又被称做双电位滴定法。在两个相同的指示电极上施加电压,使微小但是稳定的电流流过两个电极,以滴定过程中两个电极间的电位差确定终点。例如用I2滴定,如果可逆电对 |占主导地位,则两电极间的电位差较大。但是,过化学计量点之后,占主导地位的是可逆电对I2|I-,这时两电极间电位差为零,所以化学计量点处电位有突跃。
恒电流滴定法的优点是,只要求被测物质或滴定剂之中有一个是电活性的。
4 电位滴定法的准确度
一般来说,电位滴定法的准确度要优于直接电位法。影响电位滴定法准确度的主要因素有滴定反应的平衡常数、干扰离子的浓度,样品溶液中离子的起始浓度等。各种因素的影响集中表现在准确确定化学计量点上。
设化学计量点之后的第一个滴定点加入的滴定剂所得的离子浓度为C1,那么根据滴定反应有:
C1 = Ct (V1 - Ve ) / (Vx + V1) (3-62)
式中Ct是滴定剂浓度,Ve是化学计量点对应的体积,Vx是样品溶液体积,V1是化学计量点之后第一滴定点所用滴定剂体积。将(3-62)式微分,得:
(Vx+V1)dC1 = CtdVe (3-63)
化学计量点的误差直接取决于C1的误差,结合(3-62),(3-63)式,可得等当点相对误差公式为:
(3-64)
由(3-64)式可知,化学计量点之后的第一个滴定点越接近于化学计量点,滴定误差就越小;当V1/Ve时,误差为0。就是说dC1/C1越小则滴定误差越小。求出C1,再用各个定量方法所对应的误差公式来计算dC1/C1。=1
5 电位分析法的应用
电位滴定可以完成以中和、沉淀、氧化还原以及络合等化学反应为基础的容量滴定,同样,电位滴定法还可用在有色或混浊的溶液和非水溶剂体系的分析上。但是,电位滴定法用于水溶液中的酸碱滴定时,只能用于电离常数大于10-8的那些酸碱,太弱的酸或碱,在滴定时终点不明显,这种情况下如果选择合适的非水溶剂,就能使滴定时电位突跃明显增大。例如,苯酚苯胺的电离常数约为10-10,它们在水溶液中无法进行滴定,但是在非水溶剂中却能很好的进行滴定。
pH测量不仅应用于实验室的日常分析,现在也广泛地应用于现代工业生产过程的控制中,用于高温、低温、高压下的pH测量仪器也已经得到了开发。
生活饮用水、工业用水以及工业废水中各种离子的检测和监测都用到了离子选择性电极。在医学上,离子选择性电极用于测定人血和生物体液中的各种离子,或者作为电化学传感器,各种微型离子电极可用来探测活体组织中体液内某些离子的活度,对药理和病理研究有着重要的意义。
在物理化学研究中也广泛地用到了电位分析法。比如用电位分析法来测定溶度积,离子活度系数,酸碱电离常数,络合物稳定常数等。

⑧ 化学分析都有哪些手段

主要是化学分析法,电化学分析法和仪器分析法。化学分析法又分为定量分析和定性分析,定性分析主要是分析溶液中阳离子存在与否,采用硫化物五个系列,如Cu2+,Fe3+等等,定量分析主要是滴定分析和重量法分析,如酸碱滴定,沉淀滴定,氧化还原滴定和配位滴定,重量分析如BaSO4沉淀,用马弗炉培烧称重,计算含量。仪器分析又包括红外光谱法,原子吸收法,气相液相色谱法,元素分析法,ICP等等,很多,按需要选择。

⑨ 化学计量数配平都有哪些方法

1 有机物反应,先看H右下角的数字,而无机物先看O的数字,一般是奇数的配2,假如不够可以翻倍
2 碳氢化合物的燃烧,先看H、C,再看O,它的生成物一般为水和二氧化碳
3 配平的系数如果有公约数要约分为最简数
4 电荷平衡,对离子方程式 在离子方程式中,除了难溶物质、气体、水外,其它的都写成离子形式,SO,(1)让方程两端的电荷相等
(2)观察法去配平水、气体
5 还有一些不用配平,注意先计算再看是否需要配平
化学方程式的配平有多种方法:
1、观察法:这种方法对一些简单的方程式往往凑效。事实上就是有目的地凑数进行配平,也往往有奇偶法等的因素存在。这种方法对任何种类的方程式都可能用得着。
2、电荷平衡法:这种方法对离子方程式最有用。在离子方程式中,除了难溶物质、气体、水外,其它的都写成离子形式,首先让方程两端的电荷相等,再用观察法去配平水、气体等。这种方法一般不失手。但对氧化还原方程式却太好用。
3、氧化还原法:这种方法是针对氧化还原方程式来说的。在这里记住:“化合价升高失去氧化还原剂”。与之对应的是“化合价降低得到还原氧化剂”。具体用法是:
(1)在元素的化合价的变化的元素上部标出它的化合价,分清谁的升高,谁的降低。
(2)相同元素之间用线连起,找出并标上升高的电荷数或降低的电荷数。
(3)找最小公倍数,并分别乘在升高或降低的电荷数后。
(4)配平:把各自相乘的最小公倍数写在各自的化学式前(即系数)。并注意这些化合价变化的元素在化学变化前后是否相等,一般来说,如果不相等,是整倍数地差。
(5)配合观察法,将其它的确良如水、生成的不溶物等配平。

化学方程式的配平方法:

化学变化过程中,必然遵循质量守恒定律,即反应前后元素种类与原子个数相等。
常用的配平化学方程式的方法有:
(1)最小公倍数法:
在配平化学方程式时,观察反应前后出现”个数”较复杂的元素,先进行配平。先计算出反应前后该元素原子的最小公倍数,用填化学式前面化学计量数的方法,对该原子进行配平,然后观察配平其他元素的原子个数,致使化学反应中反应物与生成物的元素种类与原子个数都相等。
例如:教材介绍的配平方法,就是最小公倍数法。在P+O2――P2O5反应中先配氧:最小公倍数为10,得化学计量数为5与2,P+5O2――2P2O5;再配平磷原子,4P+5O2==2P2O5。
(2)观察法:
通过对某物质的化学式分析来判断配平时化学计量数的方法。
例如:配平Fe2O3+CO――Fe+CO2。在反应中,每一个CO结合一个氧原子生成CO2分子,而Fe2O3则一次性提供三个氧原子,因而必须由三个CO分子来接受这三个氧原子,生成三个CO2分子即Fe2O3+3CO――Fe+3CO2,最后配平方程式Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2,这种配平方法是通过观察分析Fe2O3化学式中的氧原子个数来决定CO的化学计量数的,故称为观察法。
(3)奇数变偶数法:
选择反应前后化学式中原子个数为一奇一偶的元素作配平起点,将奇数变成偶数,然后再配平其他元素原子的方法称为奇数变偶数法。
例如:甲烷(CH4)燃烧方程式的配平,就可以采用奇数变偶数法:CH4+O2――H2O+CO2,反应前O2中氧原子为偶数,而反应后H2O中氧原子个数为奇数,先将H2O前配以2将氧原子个数由奇数变为偶数:CH4+O2――2H2O+CO2,再配平其他元素的原子:CH4+2O2==2H2O+CO2。
(4)归一法:
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
例如:甲醇(CH3OH)燃烧化学方程式配平可采用此法:CH3OH+O2――H2O+CO2,显然决定生成H2O与CO2的多少的关键是甲醇的组成,因而定其计量数为1,这样可得其燃烧后生成H2O与CO2的分子个数:CH3OH+O2――2H2O+CO2。然后配平氧原子:CH3OH+3/2O2===2H2O+CO2,将各计量数同乘以2化分为整数:2CH3OH+3O2==4H2O+2CO2。
需要注意的是,不论用何种方法配平化学方程式,只能改动化学式前面的化学计量数,而决不能改动化学式中元素右下角的数字。因为改动元素符号右下角的数字即意味着改动反应物与生成物的组成,就可能出现根本不存在的物质或改变了原有化学变化的反应物或生成物,出现根本不存在的化学变化

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