第七章定量分析概論

1、第第7 7章章 定量分析概論定量分析概論1. 1. 了解定量分析法基本步驟；了解定量分析法基本步驟；2. 2. 了解誤差產(chǎn)生的原因及減免方法；了解誤差產(chǎn)生的原因及減免方法；3.3.掌握誤差、偏差的概念及精確度、精密度的表示方掌握誤差、偏差的概念及精確度、精密度的表示方法；法；4. 4. 了解提高分析結(jié)果精確度的方法即可移值的取舍；了解提高分析結(jié)果精確度的方法即可移值的取舍；5. 5. 掌握基準(zhǔn)物質(zhì)概念，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置方法及滴定分掌握基準(zhǔn)物質(zhì)概念，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置方法及滴定分析法的計算。析法的計算。一、分析化學(xué)的任務(wù) 什么是分析化學(xué) 研究 測定 組成（成分、 含量、結(jié)構(gòu)等）定性分析 測定成分定量分

2、析 測定含量7.1 7.1 分析化學(xué)的任務(wù)與內(nèi)容分析化學(xué)的任務(wù)與內(nèi)容 重量分析法 滴定分析法（容量滴定法 ） ： 酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定化學(xué)分析法儀器分析法 光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、色譜分析法、放射分析等。由取樣量可分為 常量分析、半微量分析、 微量分析、 超微量分析。二、定量分析方法的分類化學(xué)分析法：根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)（定量進(jìn)行） 為基礎(chǔ)的一種分析方 法。 特點(diǎn)：適用于常量分析、準(zhǔn)確、儀器簡單。 儀器分析法：根據(jù)被測物的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)及其組成和濃度之間的關(guān)系，利用特殊儀器進(jìn)行分析的方法。 特點(diǎn)：靈敏、快速、準(zhǔn)確度較差、適用半微量、微量、痕量分析。 返回本章目錄 三、

3、定量分析的步驟：定量分析的任務(wù)：測定物質(zhì)中有關(guān)組分的含量四、定量分析結(jié)果的表示：四、定量分析結(jié)果的表示：7.27.2 定量分析的誤差與數(shù)據(jù)定量分析的誤差與數(shù)據(jù)一、誤差的來源與減免 (一)系統(tǒng)誤差（固定誤差） 1.特點(diǎn)（1）由分析過程中某些經(jīng)常發(fā)生的原因造成。 （2）對分析結(jié)果的影響較固定，在同一條件下會重復(fù)出現(xiàn)。（3）誤差的大小可以估計，可設(shè)法減小、校正。 2.來源： （1） 方法誤差； （2）試劑誤差； （3）儀器誤差； （4）操作誤差。3.減免方法： 對照試驗(yàn)、空白試驗(yàn)、校準(zhǔn) 儀器、操作培訓(xùn)。（二）偶然誤差（隨機(jī)誤差） 1.特點(diǎn)：偶然因素引起，不可估計; 2.減免方法：可采用多次平行測定取

4、 算術(shù)平均值的方法減免。 二、誤差的表征方法與分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度二、誤差的表征方法與分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度 分析結(jié)果準(zhǔn)確程度的表示 準(zhǔn)確度 用誤差表示精密度 用偏差表示(一）準(zhǔn)確度與誤差一）準(zhǔn)確度與誤差誤差絕對誤差 (E) 測定值（x) 真實(shí)值（T） 100%TEEr）真實(shí)值（）絕對誤差（相對誤差（二）精密度與偏差（二）精密度與偏差 偏差絕對偏差 (d) 測定值（x) 平均值 100%xddr）平均值（）絕對偏差（相對偏差）（xnddnii1）平均偏差（%100 xddr）相對平均偏差（例1： 求下列一組數(shù)據(jù)的相對平均偏差 12.34 12.36 12.32 12.33 12.36(三三) 準(zhǔn)確度

5、與精密度的關(guān)系準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系真值均值均值均值均值1234精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件，精密度差，準(zhǔn)確度不高。但精密度高時，準(zhǔn)確度不一定高；準(zhǔn)確度高時，精密度一定高。（四）分析過程對相對誤差的要求（四）分析過程對相對誤差的要求1.選擇合適的分析方法；3.增加平行測定次數(shù)，減小隨機(jī)誤差；4.檢驗(yàn)和消除系統(tǒng)誤差。2.減小相對誤差（1）稱取樣品質(zhì)量的要求；（2）消耗溶液體積的要求。(1)對照實(shí)驗(yàn)：以標(biāo)準(zhǔn)試樣代替被測試樣進(jìn)行分析。 可以判斷分析方法是否存在誤差。(2)空白實(shí)驗(yàn)：不加待測試樣進(jìn)行分析?？梢耘袛?試劑、蒸餾水、器皿是否存在雜質(zhì)。(3)校準(zhǔn)儀器；(4)校正方法；試樣質(zhì)量絕對誤差相對誤差相

6、對誤差絕對誤差試樣質(zhì)量 分析天平每次稱量誤差為0.0001克。一份樣品需稱量兩次，最大絕對誤差為0.0002克，若要求相對誤差0.1%。計算試樣的最小質(zhì)量。溶液體積絕對誤差相對誤差相對誤差絕對誤差溶液體積滴定管每次讀數(shù)誤差為0.01mL。一次滴定中，需讀數(shù)兩次，最大絕對誤差為0.02mL，若要求相對誤差0.1%。計算消耗溶液的最小體積。7.3 7.3 分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理一、有效數(shù)字一、有效數(shù)字實(shí)際能測到的分析數(shù)據(jù)實(shí)際能測到的分析數(shù)據(jù)所有確定的數(shù)字再加一位可疑的數(shù)字所有確定的數(shù)字再加一位可疑的數(shù)字m 分析天平分析天平 (稱至稱至0.1mg):12.8218 g (6) , 0.

7、2338 g (4) , 千分之一天平千分之一天平 (稱至稱至0.001 g): 0.234 g (3) 1%天平天平 (稱至稱至0.01 g): 4.03 g (3), 0.23 g (2) 臺秤臺秤 (稱至稱至0.1 g): 4.0 g (2), 0.2 g (1)V 滴定管滴定管 (量至量至0.01 mL): 26.32 mL (4), 3.97 mL (3) 容量瓶容量瓶: 100.0 mL (4), 250.0 mL (4) 移液管移液管: 25.00 mL (4); 量筒量筒 (量至量至1 mL或或0.1 mL): 25 mL (2), 4.0 mL (2) 概念：概念：組成：組成

8、：出現(xiàn)在第一位有效數(shù)字之前，不算有效數(shù)字出現(xiàn)在第一位有效數(shù)字之前，不算有效數(shù)字 0.02000 L (4位位) , 0.0280 g (3位位)出現(xiàn)在兩個非零數(shù)字之間或所有非零數(shù)字之后，記入有效數(shù)字出現(xiàn)在兩個非零數(shù)字之間或所有非零數(shù)字之后，記入有效數(shù)字v 10.0400 (6位位) 記錄數(shù)據(jù)的時候不能將尾數(shù)的記錄數(shù)據(jù)的時候不能將尾數(shù)的“0” 任意增減任意增減 v 0.10 mL 0.1 mL 改變單位，有效數(shù)字不變改變單位，有效數(shù)字不變v 0.02000 L 20.00 mL 科學(xué)記數(shù)法表示有效數(shù)字科學(xué)記數(shù)法表示有效數(shù)字v 數(shù)字后的數(shù)字后的0含義不清楚時含義不清楚時, 最好用指數(shù)形式表示最好用

9、指數(shù)形式表示 : 1000 ( 1.0103 ，1.00103 ,1.000 103 ) 零的有效數(shù)字計算零的有效數(shù)字計算 pH, pM, lgK例：例：pH = 11.02, 兩位有效數(shù)字，則兩位有效數(shù)字，則 H+ = 9.510-12有效數(shù)字的位數(shù)取決于小數(shù)部分（尾數(shù)）數(shù)字的位有效數(shù)字的位數(shù)取決于小數(shù)部分（尾數(shù)）數(shù)字的位數(shù)，整數(shù)部分只代表該數(shù)的方次數(shù)，整數(shù)部分只代表該數(shù)的方次四舍五入五留雙四舍五入五留雙要修約為四位有效數(shù)字時要修約為四位有效數(shù)字時:尾數(shù)尾數(shù) 4時時, 0.52664 - 0.5266尾數(shù)尾數(shù) 6時入時入, 0.36266 - 0.3627尾數(shù)尾數(shù) 5時時, 若后面數(shù)為若后面

10、數(shù)為0, 舍舍5成雙成雙: 10.2350-10.24, 250.650-250.6若若5后面還有不是后面還有不是0的任何數(shù)皆入的任何數(shù)皆入: 18.0850001-18.09 有效數(shù)字修約規(guī)則：有效數(shù)字修約規(guī)則：只能對數(shù)字進(jìn)行一次性修約只能對數(shù)字進(jìn)行一次性修約 6.5 2.5注意：注意：先修約，后計算先修約，后計算以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)（即以絕對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)）（即以絕對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)）20.328.40540.0550?20.32 8.41 0.0628.67有效數(shù)字計算規(guī)則：有效數(shù)字計算規(guī)則： 乘除法：乘除法： 以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)以有效數(shù)字位數(shù)最

11、少的數(shù)為準(zhǔn)（即以相對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)）（即以相對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)） 0.0212 22.620.29215?0.0212 22.60.2921.64注意：注意： 分?jǐn)?shù)與倍數(shù)分?jǐn)?shù)與倍數(shù)232 (Fe)(Fe)(Fe O )mwm2345(Fe O )(KMnO )2nn2，5/2看成無限多位有效數(shù)字，最后結(jié)果以實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)為準(zhǔn)看成無限多位有效數(shù)字，最后結(jié)果以實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)為準(zhǔn) 誤差只需保留誤差只需保留12位位 計算過程中可暫時多保留一位，留到下一步計算用計算過程中可暫時多保留一位，留到下一步計算用一、基本概念 1.滴定分析法：將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液），通過滴定管滴加到被測物質(zhì)的溶液

12、中至二者發(fā)生等量反應(yīng)，從而計算被測物質(zhì)含量的方法。 2.標(biāo)準(zhǔn)溶液（滴定劑） 3.滴定 4.化學(xué)計量點(diǎn)：所加標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)按化學(xué)式完全反應(yīng)。 5.滴定終點(diǎn)（終點(diǎn)）：指示劑顏色發(fā)生變化。 7.4 7.4 滴定分析概述滴定分析概述6、終點(diǎn)誤差：化學(xué)計量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)不符合所造成的誤差。 減小終點(diǎn)誤差的方法（1）選擇正確的指示劑；（2）半滴加入；（3）控制指示劑用量。二、滴定分析的方法分類 酸堿滴定法 氧化還原滴定法 沉淀滴定法 配位滴定法 三、滴定分析方法對化學(xué)反應(yīng)的要求 1.反應(yīng)必須定量完成； 2.反應(yīng)必須迅速完成； 3.有比較簡便、可靠的確定終點(diǎn)的方 法。四、滴定分析方式 1.直接滴定法 2.返滴定法 3.置換滴定法 4.間接滴定法 直接配制法基準(zhǔn)物質(zhì) 間接配制法非基準(zhǔn)物標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度表示法物質(zhì)的量濃度滴定度五、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制基準(zhǔn)物質(zhì) 能夠用來直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的純物質(zhì)?；鶞?zhǔn)物質(zhì)的條件（1）穩(wěn)定性高；（2）純度高（999%）；（3）組成恒定；（4）具有較大的摩爾質(zhì)量。 直接配制法 計算（溶質(zhì)）稱量（分析天平）溶解（燒杯）定容（容量瓶）計算（濃度） 間接配制法（標(biāo)定法）配制近似濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液由基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液計算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度六、六、 滴定分析計算滴定分析計算依據(jù) 等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則 aA + bB P （滴定劑） （被測物） （ 生成物） naA nb