滴定分析化學新論 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可以作為大中專院校師生學習《分析化學》滴定分析部分的教學參考書，也可供從事化學、化工、石油、地質、冶金和環保等工作的人員參考。
本書係作者多年的研究成果，利用林邦的副反應思想為基礎，希望能把各種類型的滴定分析理論統一起來，有一定的創新性。也希望今後分析化學教材能夠采用該理論，以幫助學生快速掌握滴定分析理論。

內容簡介

本書以林邦的副反應思想為基礎，創新滴定分析理論，解決滴定分析的問題，統一“四大滴定”分析。研究“四大滴定”分析理論所采用的方法相同，所得結論的數學“模型”相同，實現“四大滴定”分析理論的完美統一，並用經典例題對所得結論進行瞭驗證。分四章分彆介紹配位滴定、沉澱滴定、酸堿滴定、氧化還原滴定，針對每一種類型的滴定，按照平衡、滴定原理、林邦滴定麯綫方程的應用、終點誤差、準確滴定的順序展開。

內頁插圖

目錄

第1章 配位滴定法/ 001
1.1 配位平衡/001
1.1.1 副反應係數/002
1.1.2 條件穩定常數/010
1.2 單一離子的配位滴定/011
1.2.1 單一離子配位滴定的林邦滴定麯綫方程/011
1.2.2 單一離子配位滴定林邦滴定麯綫方程的應用/012
1.3 單一離子配位滴定的終點誤差/016
1.4 單一離子的配位準確滴定/018
1.4.1 單一離子配位準確滴定的條件/018
1.4.2 單一離子配位滴定的離子強度允許範圍/021
1.5 混閤離子的配位滴定/024
1.5.1 混閤離子配位滴定的林邦滴定麯綫方程/025
1.5.2 混閤離子配位滴定林邦滴定麯綫方程的應用/026
1.6 混閤離子配位滴定的終點誤差/031
1.7 混閤離子的配位準確滴定/034
1.7.1 混閤離子配位準確滴定的條件/034
1.7.2 混閤離子配位滴定的離子強度允許範圍/039
1.8 配位滴定分析小結/041
第2章 沉澱滴定法/ 044
2.1 沉澱平衡/044
2.1.1 副反應係數/045
2.1.2 條件穩定常數/047
2.2 單一離子的沉澱滴定/050
2.2.1 單一離子沉澱滴定的林邦滴定麯綫方程/050
2.2.2 單一離子沉澱滴定林邦滴定麯綫方程的應用/051
2.3 單一離子沉澱滴定的終點誤差/055
2.4 單一離子的沉澱準確滴定/058
2.4.1 單一離子沉澱準確滴定的條件/058
2.4.2 單一離子沉澱滴定的離子強度允許範圍/060
2.5 混閤離子的沉澱滴定/062
2.5.1 混閤離子沉澱滴定的林邦滴定麯綫方程/062
2.5.2 混閤離子沉澱滴定林邦滴定麯綫方程的應用/064
2.6 混閤離子沉澱滴定的終點誤差/067
2.7 混閤離子的沉澱準確滴定/071
2.7.1 混閤離子沉澱準確滴定的條件/071
2.7.2 混閤離子沉澱滴定的離子強度允許範圍/075
2.8 沉澱滴定分析小結/077
第3章 酸堿滴定法/ 079
3.1 酸堿平衡/079
3.1.1 一元強堿滴定一元強酸溶液/079
3.1.2 一元強堿滴定一元弱酸溶液/080
3.1.3 一元強堿滴定二元弱酸溶液/083
3.2 酸堿滴定原理/087
3.2.1 一元強酸滴定的林邦滴定麯綫方程/087
3.2.2 一元弱酸滴定的林邦滴定麯綫方程/088
3.2.3 二元弱酸滴定的林邦滴定麯綫方程/088
3.3 林邦滴定麯綫方程的應用/090
3.3.1 一元強酸滴定林邦滴定麯綫方程的應用/090
3.3.2 一元弱酸滴定林邦滴定麯綫方程的應用/092
3.3.3 二元弱酸滴定林邦滴定麯綫方程的應用/096
3.4 終點誤差/102
3.4.1 終點誤差公式/102
3.4.2 林邦終點誤差公式/109
3.5 酸堿準確滴定/114
3.5.1 準確滴定的條件/114
3.5.2 酸堿滴定的離子強度允許範圍/124
3.6 酸堿滴定分析小結/130
第4章 氧化還原滴定法/ 134
4.1 氧化還原平衡/134
4.1.1 氧化還原反應平衡常數/134
4.1.2 電子平衡條件式/138
4.2 氧化還原組分的平衡濃度與分布係數/140
4.2.1 簡單氧化還原反應/140
4.2.2 對稱的氧化還原反應/141
4.2.3 不對稱的氧化還原反應/143
4.3 副反應係數及條件穩定常數/145
4.3.1 副反應係數/145
4.3.2 條件穩定常數/149
4.4 單一離子的氧化還原滴定原理/151
4.4.1 單一離子氧化還原滴定的林邦滴定麯綫方程/151
4.4.2 單一離子氧化還原滴定林邦滴定麯綫方程的應用/154
4.5 單一離子氧化還原滴定的終點誤差/164
4.5.1 終點誤差公式/164
4.5.2 林邦終點誤差公式/169
4.6 單一離子的氧化還原準確滴定/174
4.6.1 簡單氧化還原準確滴定/174
4.6.2 對稱的氧化還原準確滴定/176
4.6.3 不對稱的氧化還原準確滴定/178
4.7 混閤離子的氧化還原滴定/180
4.7.1 混閤離子氧化還原滴定的林邦滴定麯綫方程/181
4.7.2 混閤離子氧化還原滴定林邦滴定麯綫方程的應用/182
4.8 混閤離子氧化還原滴定的終點誤差/187
4.9 混閤離子的氧化還原準確滴定/192
4.9.1 混閤離子的滴定突躍絕對值/192
4.9.2 滴定突躍絕對值大小的決定因素/195
4.9.3 混閤離子準確滴定的條件/195
4.10 氧化還原滴定分析小結/197
第5章 滴定分析小結/ 200
5.1 用林邦理論統一“四大滴定”分析的可能性/200
5.2 “四大滴定”分析的不同點/201
5.3 “四大滴定”分析的共同點/201
5.4 “四大滴定”分析的林邦滴定麯綫方程/202
5.5 用“四大滴定”分析的林邦滴定麯綫方程推導pX'近似式的方法/203
5.6 “四大滴定”分析pX'近似式的物理意義/205
5.7 “四大滴定”分析滴定突躍絕對值的比較/206
5.8 “四大滴定”分析的終點誤差/206
5.9 “四大滴定”分析所得結論之間的關係/207
主要參考文獻/ 210

前言/序言

滴定分析法是以物質的化學反應為基礎的分析方法。物質的化學反應分為配位反應、沉澱反應、酸堿反應和氧化還原反應，統稱為“四大反應”。依據“四大反應”建立的滴定分析法分彆為配位滴定法、沉澱滴定法、酸堿滴定法和氧化還原滴定法，統稱為“四大滴定”分析法。“四大滴定”分析是定量分析方法的基本內容，也是分析化學學科的重要內容之一。在分析化學中，盡管儀器分析是現代分析的主要內容，但就生産實際而論，依據化學反應建立起來的分析測試方法仍是最廣泛、最重要的。
一、滴定分析存在的主要問題
1.滴定分析需要減少學時。隨著分析化學學科的飛速發展，化學以外的其他學科，如：數學、統計學、信息學、物理學、生命科學和計算機科學等在分析化學中占有越來越多的份額。因此，對滴定分析在分析化學中占大量課時的狀況進行改革是分析化學學科發展的需要。
2.滴定分析的理論不統一。目前，教材都把酸堿滴定法放在“四大滴定”分析的最前麵，而酸堿滴定法的理論不能很好地指導配位滴定法，所以在配位滴定中又齣現瞭林邦理論。
3.滴定分析的內容“臃腫”。由於滴定分析的理論不統一，使得“四大滴定”分析都按著各自的理論去處理各自的內容。如，酸堿滴定法要用大量的篇幅去研究不同酸堿體係pH值的計算；配位滴定法要用大量的篇幅去研究副反應係數及條件穩定常數等。
4.沒有建全滴定麯綫方程。滴定麯綫方程是描述滴定體係中被測離子濃度變化的，在滴定分析中有著突齣的重要地位，其“全身是寶”，用其可以解決許多滴定分析的理論問題。但是，目前教材沒有建全滴定分析的滴定麯綫方程，更沒有充分利用滴定麯綫方程解決滴定分析的理論問題，這對滴定分析的理論研究及教學是不利的。
5.有瞭滴定麯綫方程，林邦終點誤差公式是多餘的。因為用林邦滴定麯綫方程可以推導滴定突躍絕對值和終點誤差公式，且用滴定突躍絕對值能推導準確滴定的條件，所以，有瞭林邦滴定麯綫方程林邦終點誤差公式是多餘的。然而，教材都用大量的篇幅推導林邦終點誤差公式，且把其作為教學重點，不但浪費學時，也給學生增加負擔。
6.準確滴定條件的推導方法不科學。目前，教材都用林邦終點誤差公式推導準確滴定的條件，但其不能按照準確滴定的含義展示推導過程，得到的結論抽象，使得學生很難理解，不利於提高教學效果。
7.沒有全麵地研究離子強度對滴定分析的影響。在滴定分析中，隻有氧化還原滴定體現瞭離子強度對滴定分析的影響，其他“三大滴定”分析卻沒有很好地研究離子強度對滴定分析的影響。
二、對林邦理論的分析
林邦理論是滴定分析的奠基理論，它的副反應思想是把主要研究的反應看成主反應，其他與之有關的反應看成副反應，並定義副反應係數的概念，用副反應係數推導條件穩定常數，用條件穩定常數判斷滴定主反應進行的程度。很好地解決瞭配位平衡的復雜性問題，使得配位反應應用於滴定分析，創建瞭配位滴定法。
林邦的終點誤差公式，一是把滴定終點與化學計量點的pM′之差ΔpM引入終點誤差公式，使得滴定誤差與指示劑的選擇，以及終點觀測的不確定性有效地聯係起來；二是把條件穩定常數K′t和被測物質的濃度cM引入終點誤差公式，增加瞭終點誤差公式的實效性。
為瞭更好地學習和應用林邦理論，必須對林邦理論進行客觀的分析，在肯定其優點的同時，也要指齣其不足。首先，林邦終點誤差公式是理論公式，沒有考慮指示劑對終點誤差的影響。其次，林邦終點誤差公式的“副産品”是推導準確滴定的條件，但其不能按照準確滴定的含義展示推導過程，不利於提高教學效果。
三、本書的內容與體係
本書以林邦的副反應思想為指導，創新滴定分析理論，解決滴定分析存在的主要問題，統一“四大滴定”分析。
根據副反應係數的定義和化學平衡等知識推導副反應係數，用副反應係數和穩定常數等知識推導條件穩定常數，用條件穩定常數、滴定分數和溶液平衡等知識推導林邦滴定麯綫方程，用林邦滴定麯綫方程推導任意一點被滴定離子濃度的近似計算公式、終點誤差公式和滴定突躍絕對值公式，用滴定突躍絕對值推導準確滴定的條件，用離子強度副反應係數、條件穩定常數和準確滴定的條件推導被滴定離子的離子強度允許範圍。其中副反應係數是基礎，林邦滴定麯綫方程是關鍵，林邦滴定麯綫方程的應用是重點。
本書把配位滴定法放在第1章，是因為林邦理論産生於配位滴定法，便於全麵係統地闡述林邦理論。把沉澱滴定法放在第2章，是因為沉澱滴定的反應形式和配位滴定的反應形式相同，可以直接應用林邦理論。把酸堿滴定法放在第3章，是因為一元強酸滴定的反應形式與配位滴定、沉澱滴定的反應形式相同，一元弱酸和二元弱酸滴定的反應形式與氧化還原滴定的反應形式相同，所以酸堿滴定法既是對前兩章研究方法的繼承，又是對最後一章氧化還原滴定法的指導，起到承上啓下的作用。把氧化還原滴定法放在第4章，是因為氧化還原滴定法最復雜、最抽象、難度最大。所以，本書的知識邏輯順序是從簡單到復雜、從低級到高級，符閤人們的認識順序。
統一後的“四大滴定”分析，理論完美、體係科學，條理清晰、結構嚴謹，內容精煉、節省學時，方法相同、觸類旁通，“模型”相同、便於記憶。
四、教學方法與學習方法
教授一門知識，教師不僅要傳授學生知識，更重要的是培養學生“會學善用”的能力，為此，建議教師在講授配位滴定法時，采用中心教學法，其他“三大滴定”分析采用自主學習法。
中心教學法就是抓中心，以中心帶動非中心。首先確定總中心。在眾多知識點中尋找一個知識點，這個知識點與其他知識點都有直接或間接的聯係，“其一動，動全身”，這個知識點就是總中心。然後確定一級中心。與總中心直接相連的知識點就是一級中心。依此類推，各個一級中心又可分解為若乾個二級中心，二級中心又可分解為若乾個三級中心等，直至教學內容中的每個知識點。這樣就在各個中心之間構成一種層次分明，緊密聯係，類似於樹乾、樹枝和樹葉的“樹”結構，稱其為知識點“樹”結構圖。如，配位滴定法的知識點“樹”結構圖如下：

可見，副反應係數和條件穩定常數是樹根；與樹根直接相連的林邦滴定麯綫方程是樹乾；與樹乾直接相連的非化學計量點的pM、化學計量點的pMsp和終點誤差公式是樹枝；與樹枝相連的滴定突躍絕對值、準確滴定的條件和被測物質的離子強度允許範圍是樹葉。
由於在配位滴定法中詳細介紹瞭林邦理論，而且用林邦的副反應思想統一“四大滴定”分析的方法和步驟都相同，所以，其他“三大滴定”分析，可以采用自主學習法。
該書的內容曾以“對滴定分析理論的教學改革研究”、“創新滴定分析內容與體係建設研究”和“滴定分析基礎理論的創新研究”為題目，先後申請黑龍江省高等學校教育教學改革項目和黑龍江省教育廳基本業務專項項目，並受資金資助，其成果獲得齊齊哈爾大學優秀教學成果奬。
完成這部書曾得到許多人的幫助、支持和鼓勵，尤其是馬立群教授、李英傑教授、張文治教授和徐長春副教授，在這裏，請允許我嚮他們錶示衷心的感謝和誠摯的謝意！
本書可以作為大中專院校教師和學生學習《分析化學》滴定分析部分的教學參考書。也可供從事化學、化工、石油、地質、冶金和環保等工作的工作者參考。
本書主要是作者的研究結論，有不妥之處，懇請讀者批評指正。

喬成立
2017年02月
於齊齊哈爾大學閣樓305室
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