總結(jié)第三章定量基礎(chǔ)完成

第三章定量分析基礎(chǔ)TheBasicofQuantitativeAnalysis教學(xué)要求

1.了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用。

2.了解定量分析方法的分類和定量分析的過程。

3.了解定量分析過程中誤差產(chǎn)生的原因、表示方法以及提高準(zhǔn)確度的方法。

4.

掌握分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。

5.

理解有效數(shù)字的意義，并掌握其運(yùn)算規(guī)則。

6.了解滴定分析方法的基本知識(shí)。1.定義：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法稱為化學(xué)分析法(經(jīng)典分析方法)。2.分類(1)重量分析法●根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物(沉淀)的重量來確定被測(cè)組分在分在試樣中的含量。3.2.1化學(xué)分析方法(chemicalanalysis)(2)滴定分析法●將一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液用滴定管滴加到一定量的被測(cè)物溶液中去，直到反應(yīng)恰好完全為止。根據(jù)其用量確定被測(cè)物的含量?！襁m用范圍：適用于常量分析?！裉攸c(diǎn)：準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)便、快速。應(yīng)用廣泛。這種方法專指容量分析，注重體積的測(cè)定?！穹诸悾?/p>

(1)光學(xué)分析法；(2)電化學(xué)分析法；(3)色譜分析法；3.2.2儀器分析方法(instrumentalanalysis)判斷：儀器分析法具有靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此在任何測(cè)定時(shí)可以取代化學(xué)分析法。(×)1.真值(xT)

2.絕對(duì)誤差(absoluteerror)

測(cè)量值與真實(shí)值之差。E=x–xT3.相對(duì)誤差(relativeerror)

誤差在真實(shí)值中所占的比例。3.4.1準(zhǔn)確度和精密度—P744.準(zhǔn)確度(accuracy)●分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度,常以絕對(duì)誤差(E)和相對(duì)誤差(Er)來表示注意：絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差都有正負(fù)之分，正值表示測(cè)量結(jié)果偏高，負(fù)值表示測(cè)量結(jié)果偏低。5.精密度和偏差—P75精密度(precision)：是指在相同的條件下多次重復(fù)(平行)測(cè)定值間相互接近程度。表示測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性或再現(xiàn)性。

(2)偏差：是指各單次測(cè)量結(jié)果與多次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值之間的差別。6.準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系甲組數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和精密度都高，分析結(jié)果可靠；乙組數(shù)據(jù)雖然精密度高，但準(zhǔn)確度太低；丙組數(shù)據(jù)精密度和準(zhǔn)確度都低；丁組數(shù)據(jù)精密度很低，準(zhǔn)確度稍高，但不可靠。甲乙丙丁代表個(gè)別測(cè)定值表示平均值真實(shí)值●精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件

精密度差，所測(cè)結(jié)果不可靠，也就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提；●精密度高不一定保證準(zhǔn)確度高

但只有高的精密度才可能有高的準(zhǔn)確度。

準(zhǔn)確度反應(yīng)的是測(cè)定值與真實(shí)值的符合程度。精密度反應(yīng)的則是平行測(cè)定值之間的符合程度。和真值無關(guān)。準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系1.系統(tǒng)誤差(systematicerror,可測(cè)誤差)

在分析過程中，由某些固定因素造成的誤差。特點(diǎn):

●重復(fù)性在相同條件下重復(fù)測(cè)定時(shí)，總是重復(fù)出現(xiàn)，正負(fù)及大小可測(cè)。●單向性系統(tǒng)誤差的數(shù)值(大小)對(duì)分析結(jié)果的影響比較固定，使測(cè)定結(jié)果系統(tǒng)地偏高或偏低?？捎靡欢ǖ姆椒ㄏ?。3.4.2定量分析誤差產(chǎn)生的原因P76①方法誤差由所選擇的方法本身造成的，無法避免。如滴定分析中指示劑的變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致;②儀器誤差由于儀器本身不夠精確造成的。如天平砝碼銹蝕、容量器皿刻度不準(zhǔn)確。配標(biāo)液時(shí)，容量瓶刻度不準(zhǔn)確；系統(tǒng)誤差的分類——按產(chǎn)生原因分④個(gè)人誤差又稱主觀誤差，由于分析人員的主觀原因造成的。如：個(gè)人對(duì)顏色敏感程度不同。⑤操作誤差

由于所使用的分析操作與正確的分析操作之間有差別造成的。如：試樣分解時(shí)分解不夠完全。③試劑誤差試劑或蒸餾水不純引起的。如試劑或蒸餾水含有被測(cè)物或干擾物;2.隨機(jī)誤差(randomerror，偶然誤差)●在分析過程中，由某些隨機(jī)的、偶然的因素(環(huán)境的溫度，濕度，氣壓的微小波動(dòng)，儀器性能的微小變化及分析者在處理每份試樣時(shí)的微小差別引起的)造成的?！?/p>

特點(diǎn)客觀存在，不可避免，其大小、正負(fù)具有隨機(jī)性，但大小符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。3.4.2定量分析誤差產(chǎn)生的原因1.是非題：(1)誤差是測(cè)量值與真實(shí)值之差。()(2)精密度高，則準(zhǔn)確度一定高。

()(3)增加平行測(cè)定次數(shù)可以消除隨機(jī)誤差。()(4）同一分析試樣在多次重復(fù)測(cè)定時(shí)，平均值與真實(shí)值之間的符合程度，叫精密度。（

）2.選擇題：(1)誤差的正確定義是()A.測(cè)量值與算術(shù)平均值之差，B.含有誤差之值與真值之差，C.測(cè)量值與其真值之差，

D.錯(cuò)誤值與其真值之差×C

√××2.選擇題：(2)精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系是（）

A.精密度高，準(zhǔn)確度必然高；

B.準(zhǔn)確度高，精密度也就高；

C.精密度是保證準(zhǔn)確度的前提；

D.準(zhǔn)確度是保證精密度的前提。(3)可以減小分析測(cè)試中隨機(jī)誤差的措施是()A.增加平行測(cè)定次數(shù)；

B.進(jìn)行方法校正；

C.進(jìn)行空白試驗(yàn)；

D.進(jìn)行儀器校正。CA(4)

在標(biāo)定氫氧化鈉準(zhǔn)確濃度時(shí)，某同學(xué)四次測(cè)定結(jié)果分別為0.1022molL1、0.1023molL1、0.1022molL1、0.1024molL1。而實(shí)際結(jié)果應(yīng)為0.1098molL1，該同學(xué)的測(cè)定結(jié)果（

）

A.

準(zhǔn)確度高，精密度也高

B.

準(zhǔn)確度高，但精密度低

C.

準(zhǔn)確度較低，但精密度較高D.準(zhǔn)確度和精密度都低C（5）用配位（絡(luò)合）滴定法測(cè)定石灰石中CaO的含量，經(jīng)四次平行測(cè)定，得x=27.50%，若真實(shí)含量為27.30%，則27.50%27.30%=+0.20%，稱為

(

)

A.

絕對(duì)偏差

B.

相對(duì)偏差

C.

絕對(duì)誤差

D.

相對(duì)誤差1.算術(shù)平均值對(duì)某試樣進(jìn)行n次平行測(cè)定，測(cè)定數(shù)據(jù)為x1，x2，x3….，xn，則其算術(shù)平均值為3.5.1平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差2.極差R

一組測(cè)量數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差。

R=xmax-xmin3.5分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理—P78

絕對(duì)偏差是指?jìng)€(gè)別測(cè)定值與平均值的差值，即3.絕對(duì)偏差(di)和平均偏差()

平均偏差是各次測(cè)量偏差的絕對(duì)值的平均值，即4.相對(duì)平均偏差(dr)—relativeaveragedeviation平均偏差除以算術(shù)平均值得相對(duì)平均偏差。即5.標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(CV)●對(duì)有限次(n<20)平行測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差用s表示?！裣鄬?duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(CV)又稱變異系數(shù)【例】分析鐵礦石中的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其結(jié)果為37.04%,37.23%,37.16%，37.13%。計(jì)算結(jié)果的平均值、平均偏差、相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差及變異系數(shù)。解：平均值為

單次測(cè)量偏差分別為：d1=-0.10%,d2=0.09%,d3=0.02%,d4=0.01%,平均偏差為：=0.11%=37.14%相對(duì)平均偏差為：=0.079%=0.46%標(biāo)準(zhǔn)偏差為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.從第一位非“0”的數(shù)字開始算起例：0.4252g,1.4832g,0.0104g,15.40mL,0.001L有效數(shù)字：4位5位3位4位1位數(shù)據(jù)中的“0”有以下規(guī)定：①有效數(shù)字中間和后面的“0”是有效數(shù)字。②有效數(shù)字前面的“0”不是有效數(shù)字(起定位作用)。●有效數(shù)字位數(shù)的確定2.對(duì)常數(shù)、分?jǐn)?shù)或倍數(shù)等非測(cè)量所得數(shù)據(jù),其有效數(shù)字為任意位。

如：1000，1/2,等。3.pH、pM、lgK等對(duì)數(shù)值,有效數(shù)字位數(shù)僅取決于小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)。如pH=11.30,為兩位有效數(shù)字，換為c(H+)

=5.0×10-12mol·L-1

1.從第一位非“0”的數(shù)字開始算起●有效數(shù)字位數(shù)的確定4.

若某數(shù)字的首位數(shù)字≥8，則該有效數(shù)字的位數(shù)可多計(jì)算一位。如8.58，9.67可看作四位有效數(shù)字?！駭?shù)字修約規(guī)則—四舍六入五留雙當(dāng)尾數(shù)≤4時(shí)舍棄；尾數(shù)≥6時(shí)則進(jìn)入。尾數(shù)=5時(shí)，若5后面數(shù)字不為“0”，則進(jìn)入；若5后面數(shù)字為“0”，則5前面為偶數(shù)者舍棄，為奇數(shù)者進(jìn)入。3.6.2有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則例:將下列數(shù)字修約成四位有效數(shù)字:

3.746

3.524

7.2166.5346.5353.74643.52367.215506.534506.534511.加減法

有效數(shù)字位數(shù)以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)。即：絕對(duì)誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)。例:50.1+1.45+0.5812=?=50.1+1.4+0.6=52.12.乘除法

有效位數(shù)以有效位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)。即：相對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。例:2.18790.15460.06=?2.18790.15460.06=2.190.15460.1=20.3

若連續(xù)計(jì)算至最后則為20.2。3.乘方或開方時(shí)，有效數(shù)字位數(shù)不變。如：【例】根據(jù)有效數(shù)字的計(jì)算規(guī)則，計(jì)算下列結(jié)果：(1)1.500.3278+1.810-3-(0.0012568÷0.0317)

＝0.492+0.0018-0.0397＝0.454

或連續(xù)計(jì)算至最后結(jié)果定位為0.456。若連續(xù)計(jì)算結(jié)果為：0.004137●滴定(titration)：通過滴定管滴加滴定劑的操作過程?！窕瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)(理論終點(diǎn))：所加標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)物質(zhì)恰好完全反應(yīng)的這一點(diǎn)?！竦味ńK點(diǎn)(endpoint,ep):

指示劑在理論終點(diǎn)或其附近會(huì)產(chǎn)生一種明顯的外部效果變化(如顏色的改變，沉淀的生成或消失)來結(jié)束滴定，其外部效果轉(zhuǎn)變點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。2.滴定分析過程的幾個(gè)基本概念根據(jù)分析對(duì)象的不同而采用不同的滴定方式?！裰苯拥味ǔＲ姡簭?qiáng)酸強(qiáng)堿滴定和一般絡(luò)合滴定。如NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl溶液。直接滴定法是滴定分析中最常用和最基本的滴定方式。2.常見的滴定方式●返滴定法(回滴)反應(yīng)速度較慢或無合適指示劑時(shí)，可于被測(cè)物中先加入一定量過量的滴定劑，待反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)液滴定剩余的滴定劑，此法稱為返滴定法，也稱剩余量滴定法。CaCO3HClNaOH1.

標(biāo)準(zhǔn)溶液已知準(zhǔn)確濃度的溶液。2.基準(zhǔn)物質(zhì)

能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)?！窕鶞?zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備以下條件(1)純度高：>99.9%。(2)組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合若含結(jié)晶水，其含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。3.7.3標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)—P87常見的基準(zhǔn)物質(zhì)：酸堿反應(yīng)：

Na2CO3(無水)、Na2B4O7·10H2O

、H2C2O4等；配位反應(yīng)：CaCO3、ZnO及Cu等各種光譜純金屬沉淀反應(yīng)：NaCl、KBr、AgNO3

氧化還原：

K2Cr2O73.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

(1)直接配制法：用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。如：準(zhǔn)確稱量1.226g