教育学分析化学概论PPT课件

1、2021-11-26科学技术 分析化学实际上已经成为“从事科学研究的科学”。l 对化学的发展有突出作用对化学的发展有突出作用 l 在其他的自然科学研究领在其他的自然科学研究领域中分析化学也起着重要域中分析化学也起着重要作用。如原子量的准确测作用。如原子量的准确测定、工农业生产的发展、定、工农业生产的发展、生态环境的保护、生命过生态环境的保护、生命过程的控制等都离不开分析程的控制等都离不开分析化学化学。第1页/共93页2021-11-26国民经济 在工农业生产中应用广泛。l资源勘探、油田、煤矿、钢铁基地选定中的矿石分析。l在工业生产中，原料、中间体、成品分析l在农业生产中，土壤肥料、粮食、农药分

2、析l其它：原子能材料、半导体材料、超纯物质中微量杂质的分析第2页/共93页2021-11-26医药卫生 新药的研究开发、药品质量控制、 临床检验、体内分析、病因检查、 环境分析、三废 处理等都要应用 分析化学的理论 知识和技术。第3页/共93页 分析化学的定义分析化学的定义 研究获得物质化学组成、结构信息、分研究获得物质化学组成、结构信息、分析方法及相关理论的科学析方法及相关理论的科学 化学中的信息科学，以降低系统的化学中的信息科学，以降低系统的不确定度为目的。不确定度为目的。第4页/共93页2021-11-26分析化学的主要任务分析化学的主要任务 鉴定物质的化学组成（包括元素、离鉴定物质的化

3、学组成（包括元素、离子、基团、化合物等）子、基团、化合物等） 定性分析定性分析 推测物质的化学结构推测物质的化学结构结构分析结构分析 测定物质中有关组分的含量等。测定物质中有关组分的含量等。 定量分析定量分析 第5页/共93页 分析化学的特点分析化学的特点 1.1.分析化学中突出分析化学中突出“量量”的概念。的概念。 测定的数据不可随意取舍；数据准确测定的数据不可随意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析方法有关。度、偏差大小与采用的分析方法有关。 2. 2. 实验性强：实验性强：强调动手能力、培养强调动手能力、培养实验操作技能，提高分析解决实际问题实验操作技能，提高分析解决实际问题的能力。的

4、能力。 3.3.综合性强综合性强：涉及化学、生物、电学、涉及化学、生物、电学、光学、计算机等光学、计算机等, ,体现能力与素质。体现能力与素质。 第6页/共93页2021-11-261.1.按分析任务分类按分析任务分类 (1) (1) 定性定性 含何种元素，何种官能团含何种元素，何种官能团 (2) (2) 定量定量 含量含量 (3) (3) 结构结构 形态分析形态分析, ,立体结构立体结构, ,结构与活性结构与活性 2.按对象分类按对象分类 无机分析和有机分析无机分析和有机分析第7页/共93页2021-11-26化学分析：化学分析： 重量分析重量分析 容量分析（各种滴定分析）容量分析（各种滴定

5、分析）仪器分析：仪器分析： 电化学分析电化学分析 光学分析光学分析 色谱分析色谱分析 第8页/共93页分分析析化化学学化化学学分分析析仪仪器器分分析析酸碱滴定酸碱滴定配位滴定配位滴定氧化还原滴定氧化还原滴定沉淀滴定沉淀滴定电化学分析电化学分析光化学分析光化学分析色谱分析色谱分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析电导、电位、电解、电导、电位、电解、库仑极谱、伏安库仑极谱、伏安发射、吸收发射、吸收荧光、光度荧光、光度气相、液相、超临界气相、液相、超临界薄层、毛细管电泳薄层、毛细管电泳第9页/共93页2021-11-26 mC + nR CmRn 重量分析：用称量方法求 生成物的重量W滴定分析：测R的

6、体积V 被测组分 试剂 X VW求组分C的含量生成物第10页/共93页2021-11-264.4.按所需试样量分类按试样量大小分按试样量大小分：方法方法 固体试样质量固体试样质量( (mg) mg) 液体试样体积液体试样体积( (mL)mL)常量常量 100 10100 10半微量半微量 1010100 1100 11010微量微量 0.10.1 10 0.0110 0.01 1 1按待测组分含量分：按待测组分含量分： 常量组分常量组分(1%)(1%) 微量组分微量组分(0.01-1%)(0.01-1%) 痕量组分痕量组分(0.01%)(1%,化学法)符合实际 消解 微量组分妥善保存 灰化 (

7、仪器分析法)第17页/共93页2021-11-26五、数据处理及报告分析结果五、数据处理及报告分析结果 获得测定数据后，要按一定方法计获得测定数据后，要按一定方法计算试样中待测组分的含量，算试样中待测组分的含量，待测组分待测组分的含量的含量分析结果常用分析结果常用质量分数质量分数表示。表示。此外，此外，还应对分析结果进行评价还应对分析结果进行评价，判，判断分析结果的可靠程度。断分析结果的可靠程度。第18页/共93页2021-11-266 63 3 定量分析的误差定量分析的误差一、误差的表示方法一、误差的表示方法1. 1.准确度及误差准确度及误差 分析结果与真实值之差称为分析结果与真实值之差称为

8、。误差越小，。误差越小，分析结果越接近真实值，准确度越高。分析结果越接近真实值，准确度越高。 分析结果的分析结果的准确度准确度是指是指测定值测定值X X与真实值与真实值T T的的接近程度接近程度，两者差值越小，则分析结果准确，两者差值越小，则分析结果准确度越高，度越高，准确度的高低用误差来衡量准确度的高低用误差来衡量。第19页/共93页2021-11-26 误差又可分为误差又可分为绝对误差绝对误差和和相对误差相对误差两种。绝对误两种。绝对误差和相对误差都有正值和负值差和相对误差都有正值和负值, ,正值表示分析结果偏正值表示分析结果偏高，负值表示分析结果偏低。高，负值表示分析结果偏低。其表示方法

9、如下：其表示方法如下： TTXEr 绝对误差绝对误差E Ea a( (测定值测定值 X X 与真实值之差与真实值之差): ): E Ea a = X = X T T 相对误差相对误差( (绝对误差在真实值中所占的比例绝对误差在真实值中所占的比例): ):第20页/共93页2021-11-26 例例: :分析天平称量两物体的质量各为分析天平称量两物体的质量各为1.95911.9591g g和和0.1960 0.1960 g g，假定两者的真实质量分别为假定两者的真实质量分别为1.9592 1.9592 g g和和0.1961 0.1961 g g，则两者的则两者的绝对误差绝对误差分别为分别为 :

10、 : 两两 者者 的的 相相 对对 误误 差差 分分 别别 为为 0.0001 Er1 =1.9591= 0.005 % 0.0001 Er2 =0.1960= 0.05 % E Ea a1 1 = 1.9591= 1.95911.9592=-0.0001 g1.9592=-0.0001 g E Ea a2 2 = 0.1960 = 0.19600.1961=-0.0001 g0.1961=-0.0001 g第21页/共93页2021-11-26 同样的绝对误差，当被测定的量较大同样的绝对误差，当被测定的量较大时，相对误差就比较小，测定的准确度也就时，相对误差就比较小，测定的准确度也就比较高。

11、因此，用比较高。因此，用相对误差来表示各种情况相对误差来表示各种情况下测定结果的准确度更为确切。下测定结果的准确度更为确切。第22页/共93页2021-11-262、精密度与偏差、精密度与偏差 偏差偏差 可分为可分为 绝对偏差绝对偏差相对偏差相对偏差平均偏差平均偏差相对平均偏差相对平均偏差 1) 1)精密度精密度：平行测量的各测量值（实验值）：平行测量的各测量值（实验值）之间相互接近的程度。之间相互接近的程度。 各测量值之间越接近，精密度越高各测量值之间越接近，精密度越高。2) 2) 精密度的表示方法精密度的表示方法第23页/共93页2021-11-26 绝对偏差绝对偏差： 是个别测定值与算术

12、平均是个别测定值与算术平均值之差，也叫偏差。值之差，也叫偏差。 即即 xxdii i =1,2,3n相对偏差：相对偏差： 指绝对偏差在平均值中所指绝对偏差在平均值中所占的比例，常用百分率表示。占的比例，常用百分率表示。 xddir d di i 、d dr r用来表示各测定数据的精密度用来表示各测定数据的精密度. .第24页/共93页2021-11-26平均偏差（算术平均偏差）平均偏差（算术平均偏差）：为各次偏差：为各次偏差绝对值的平均值，用来表示一组数据的精密绝对值的平均值，用来表示一组数据的精密度度。nxxdnii/1 相对平均偏差：相对平均偏差： 是平均偏差在平均值中是平均偏差在平均值中

13、所占的比例，常用百分率表示。所占的比例，常用百分率表示。 xddr 第25页/共93页2021-11-262 2）标准偏差（均方根偏差）标准偏差（均方根偏差） 标准偏差的计算分两种情况：标准偏差的计算分两种情况： 当测定次数趋于无穷大时当测定次数趋于无穷大时 标准偏差标准偏差 ：nxnii 12)( 为无限多次测定为无限多次测定 的平均值的平均值( (总体平均值总体平均值) )； n 通常指大于30次的测定 xnlim当消除系统误差时，当消除系统误差时，即为真值。即为真值。第26页/共93页2021-11-26 有限测定次数有限测定次数（n20） 标准偏差标准偏差 ：1)(12 nxxSnii

14、 相对标准偏差相对标准偏差( (S Sr r) )： 是指标准偏差在平是指标准偏差在平均值中所占的比例，常用百分率表示均值中所占的比例，常用百分率表示 。xSCVSr %n-1称为自由度，以 f 表示，表示独立变化的偏差数目。 第27页/共93页2021-11-26 相差相差 对于一般只做两次平行测定的实对于一般只做两次平行测定的实验，可用相差表示精密度验，可用相差表示精密度 12xx 相差相差xxx12 相对相差相对相差第28页/共93页2021-11-26（4 4）极差：）极差： 极差是一组数据中最大与最小极差是一组数据中最大与最小值之差：值之差： R=xmax xmin 极差越大，表明数

15、据间分散程度越大，极差越大，表明数据间分散程度越大，精密度越低。对要求不高的测定，极差也精密度越低。对要求不高的测定，极差也可反映出一组平行测定数据的精密度。可反映出一组平行测定数据的精密度。第29页/共93页2021-11-26用标准偏差比用平均偏差更科学更准确用标准偏差比用平均偏差更科学更准确例: : 两组数据 1 xx： 0.11, -0.73, 0.24, 0.51, -0.14, 0.00, 0.30, -0.21, n=8 d1=0.28 1=0.38 2xx：0.18， 0.26，-0.25，-0.37， 0.32 ， -0.28， 0.31， -0.27 n=8 d2=0.28

16、 2=0.29第30页/共93页2021-11-263.准确度与精密度的关系第31页/共93页2021-11-26乙：数据集中，精密度高而准确度低，存在系统误差。 丙：数据分散, , 精密度和准确度均不高, , 结果自然不可靠 丁：所测结果的精密度非常差，尽管由于较大的正、负误差恰好相互抵消而使平均值接近真实值，但并不能说明其测定的准确度高，显然只是偶然的巧合，并不可靠。 甲： 数据集中，精密度和准确度都高，结果可靠。 第32页/共93页2021-11-26 由图可见，由图可见，精密度是保证准确度的先精密度是保证准确度的先决条件决条件，但精密度高不一定准确度高。两，但精密度高不一定准确度高。两

17、者的差别主要是由于系统误差的存在。者的差别主要是由于系统误差的存在。 (1). 准确度高，要求精密度一定高 但精密度高，准确度不一定高(2). 准确度反映了测量结果的正确性 精密度反映了测量结果的重现性第33页/共93页2021-11-26二、误差来源及减免方法系统误差误差分类 随机误差(或称偶然误差) 方法误差 仪器和试剂误差 操作误差 第34页/共93页2021-11-26( (一一) )系统误差（可测误差）系统误差（可测误差） 由某种确定的原因引起由某种确定的原因引起的，有固定的方向和大小，的，有固定的方向和大小，重复测定，重复出现。重复测定，重复出现。 根据误差产生的原因，根据误差产生

18、的原因，可将误差分为可将误差分为系统误差系统误差和和偶偶然误差然误差两类。两类。第35页/共93页2021-11-261. 1.特点：特点： （1 1）对分析结果的影响比较）对分析结果的影响比较恒定恒定单向性单向性 （2 2）在同一条件下，重复测）在同一条件下，重复测定，定， 重复出现重复出现重复性重复性 （3 3）影响准确度，不影响精）影响准确度，不影响精密度；密度； （4 4）可以消除）可以消除可测性可测性 第36页/共93页2021-11-262 2产生的原因产生的原因（1 1）方法误差）方法误差选择方法的缺陷或不够完善。选择方法的缺陷或不够完善。 例：重量分析中沉淀的溶解损失例：重量分

19、析中沉淀的溶解损失; ; 滴定分析中指示滴定分析中指示剂选择不当剂选择不当（2 2）仪器和试剂误差）仪器和试剂误差仪器本身的缺陷及所用试仪器本身的缺陷及所用试剂纯度不够。剂纯度不够。 例：天平两臂不等，砝码未校正；滴定管，容量瓶例：天平两臂不等，砝码未校正；滴定管，容量瓶未校正；去离子水不合格；试剂纯度不够。未校正；去离子水不合格；试剂纯度不够。 （3 3）操作误差）操作误差正常分析测定过程中，由操作人正常分析测定过程中，由操作人 员习惯或主观因素造成。员习惯或主观因素造成。 例：对指示剂颜色辨别不准；滴定管读数不准。例：对指示剂颜色辨别不准；滴定管读数不准。第37页/共93页2021-11-

20、26（二） 偶然误差（随机误差） 偶然误差由偶然原因原因引起，它的出现无法偶然误差由偶然原因原因引起，它的出现无法控制，大小正负不定。但符合统计规律：大偶然误控制，大小正负不定。但符合统计规律：大偶然误差出现的概率小，小偶然误差出现的概率大，绝对差出现的概率小，小偶然误差出现的概率大，绝对值相同的正负偶然误差出现的概率大体相等。值相同的正负偶然误差出现的概率大体相等。偶然误差和系统误差常相伴出现，不能截然分开。偶然误差和系统误差常相伴出现，不能截然分开。 产生原因：随机变化因素随机变化因素 （环境温度、湿度和气压的微小波动）特点 ：(1) (1) 双向性双向性 (2) (2) 不可测性不可测性

21、减免方法：增加平行测定次数增加平行测定次数第38页/共93页2021-11-26*随机误差的规律性对称性：大小相近的正、负误差出现的概率相等。单峰性：小误差比大误差出现的频率较高，很大误差出现的概率近于零。抵偿性：无限多次测定结果误差的算术平均值趋于零。第39页/共93页2021-11-26过失过失( (mistake)mistake) 由粗心大意或违反操作规程引起，如指示剂的选择错误、溶液溅失、沉淀穿滤、读数记错等，可以避免。 重 做 !1、用统计方法检查该次测定值是否由过失引起；2、把该次测定结果弃去。第40页/共93页2021-11-26( (三三) ) 误差的减免误差的减免 (1)(1

22、)对照试验对照试验 即用已知含量的即用已知含量的标准试样标准试样（或配制（或配制的试样）按所选用的测定方法进行多次测定，将的试样）按所选用的测定方法进行多次测定，将测定值与标准值比较，找出测定值与标准值比较，找出校正系数校正系数，进而校正，进而校正试样的分析结果；或选用公认的试样的分析结果；或选用公认的标准方法标准方法与所采与所采用的方法进行比较。用的方法进行比较。对照试验是检查分析过程中对照试验是检查分析过程中有无系统误差的最有效的方法有无系统误差的最有效的方法。消除系统误差的方法消除系统误差的方法第41页/共93页2021-11-26 (2) (2)空白试验空白试验 由于试剂中含有干扰杂质

23、或溶由于试剂中含有干扰杂质或溶液对器皿的侵蚀等所产生的系统误差可作空液对器皿的侵蚀等所产生的系统误差可作空白试验来消除。白试验来消除。 空白试验是在不加待测试样的情况下，用空白试验是在不加待测试样的情况下，用分析试样完全相同的方法及条件进行平行测分析试样完全相同的方法及条件进行平行测定，所得结果称为定，所得结果称为空白值空白值。从试样分析结果。从试样分析结果中扣除空白值，就可得到比较可靠的分析结中扣除空白值，就可得到比较可靠的分析结果。果。空白值一般不应过大空白值一般不应过大，特别在微量组分，特别在微量组分分析时，如果空白值太大，应提纯试剂和改分析时，如果空白值太大，应提纯试剂和改用其它适当器

24、皿。用其它适当器皿。第42页/共93页2021-11-26 (3)(3)校准仪器校准仪器 仪器不准确引起的系统仪器不准确引起的系统误差可以通过仪器校正来减小。在准误差可以通过仪器校正来减小。在准确度要求高的分析中，天平、砝码、确度要求高的分析中，天平、砝码、移液管等应预先校正，以符合测量精移液管等应预先校正，以符合测量精度的要求。度的要求。第43页/共93页2021-11-26则试样称量的最低量为：则试样称量的最低量为：)( 2 . 0%1 . 00002. 0%1 . 0gEEmmEEraar 若称量的若称量的%1 . 0 rEgEa0002. 0 此外，还要减少测量误差此外，还要减少测量误

25、差第44页/共93页2021-11-26同理，若同理，若滴定管读数误差滴定管读数误差%1 . 0 rEmLEa02. 0 则滴定时所消耗滴定剂的总体积最低量为：则滴定时所消耗滴定剂的总体积最低量为：mLEEVVEEraar20%1 . 002. 0%1 . 0 通常控制通常控制 V V = 2030mL= 2030mL第45页/共93页2021-11-26 系统误差的减免： (1) (1) 方法误差 采用标准方法, ,对照实验。 (2) (2) 试剂误差 做空白实验。 (3) (3) 仪器误差 校正仪器。 随机误差的减免增加平行测定的次数总结：总结：第46页/共93页2021-11-26思考题

26、：1、偶然误差是否偶然存在？根据它出现的统计规律，应该用什么方法来减免？2、用增加平行测定的次数可以减小系统误差吗？3、系统误差和偶然误差在起因及出现规律方面，有什么不同？答：偶然误差必然存在，可多做几次平行测定，用以抵消。答：不可以。答：系统误差是由确定原因引起的，可重复出现，偶然误差是由不确定原因引起的，遵循一定的统计规律。第47页/共93页2021-11-26判断题1. 精密度高，准确度一定高。 2. 增加平行测定的次数，可以消除偶然误差。 3. 定量分析工作要求测定结果的误差在允许的误差范围内。错错对对对对第48页/共93页2021-11-26一、一、 有效数字及运算规则有效数字及运算

27、规则 1 1）实验过程中常遇到两类数字：）实验过程中常遇到两类数字： （1 1）数目）数目：如测定次数；倍数；系数；分数：如测定次数；倍数；系数；分数 （2 2）测量值或计算值）测量值或计算值。数据的位数与测定准。数据的位数与测定准确度有关。确度有关。 6 64 4 有限数据的统计处理有限数据的统计处理定义：分析测定中实际能测量到的数字。包括定义：分析测定中实际能测量到的数字。包括全部可靠数字及该数据最后一位不确定数字。全部可靠数字及该数据最后一位不确定数字。1. 1.有效数字有效数字第49页/共93页2021-11-26 记录的数字不仅表示数量的大小，而且记录的数字不仅表示数量的大小，而且正

28、确地反映测量的精确程度正确地反映测量的精确程度。例如：。例如： 结果结果 绝对误差绝对误差 相对误差相对误差 有效数字位数有效数字位数 0.51800 0.51800 0.00001 0.00001 0.002% 50.002% 5 0.5180 0.5180 0.0001 0.0001 0.02% 40.02% 4 0.518 0.518 0.001 0.001 0.2% 30.2% 3有效数字位数的确定有效数字位数的确定（1 1）所有非零数字均为有效数字）所有非零数字均为有效数字第50页/共93页2021-11-26（2 2）数据中零的作用）数据中零的作用数字零在数据中具有数字零在数据中具

29、有： （1 1）作普通数字（或表示精度）用，为有效数字）作普通数字（或表示精度）用，为有效数字 如如 0.5180 0.5180为为4 4位有效数字位有效数字 （2 2）作定位用为无效数字。）作定位用为无效数字。 如如 0.0518 0.0518为为3 3位有效数字，可写成位有效数字，可写成5.185.18 10102 2（3 3）改变单位，有效数字的位数不改变。）改变单位，有效数字的位数不改变。如：如： 24.01 24.01mL 2.401mL 2.401 10102 2 L L（4 4）自然数、常数可看成具有无限多位数）自然数、常数可看成具有无限多位数( (如倍数如倍数关系、分数关系、关

30、系、分数关系、e e 、）。第51页/共93页2021-11-26 （6 6）对于对于pHpH、lgKlgK等对数值，其有效数字取等对数值，其有效数字取决于小数部分（尾数）数字的位数决于小数部分（尾数）数字的位数，因整数，因整数部分（首数）说明相应真数部分（首数）说明相应真数1010的方次。例如的方次。例如 pH=12.68pH=12.68即即c c(H(H+ +)=2.1)=2.11010-13 -13 mol/Lmol/L，其有其有效数字的位数为效数字的位数为2 2位，不是四位。位，不是四位。（5 5）数字后的）数字后的0 0含义不清楚时含义不清楚时, , 最好用指数最好用指数形式表示形式

31、表示: 1000 ( 1.0: 1000 ( 1.010103 3 ，1.001.0010103 3 1.000 1.000 10103 3 ) )第52页/共93页2021-11-26m 分析天平(称至0.1mg):12.8218g , 0.2338g , 0.0500g 千分之一天平(称至0.001g): 0.234g 1%天平(称至0.01g): 4.03g, 0.23g 台秤(称至0.1g): 4.0g, 0.2gV 滴定管(量至0.01mL):26.32mL, 3.97mL 容量瓶: 100.0mL, 250.0mL 移液管: 25.00mL; 量筒(量至1mL或0.1mL): 25

32、mL(2), 4.0mL(2)(6)(4)(3)(3)(3)(2)(2)(1)(4)(3)(4)(4)(4)第53页/共93页2021-11-262.2.有效数字运算规则有效数字运算规则 在数据中，保留的有效数字中只能有在数据中，保留的有效数字中只能有一位是未定数字。多余的数字（尾数）一一位是未定数字。多余的数字（尾数）一律应舍弃。律应舍弃。 舍弃的方法按舍弃的方法按四舍六入五成双四舍六入五成双的原的原则进行。则进行。第54页/共93页2021-11-26四舍六入五成双四舍六入五成双例如例如, , 要修约为四位有效数字时要修约为四位有效数字时: :尾数尾数44时舍时舍, 0.52664 - 0

33、.5266, 0.52664 - 0.5266尾数尾数66时入时入, 0.36266 - 0.3627, 0.36266 - 0.3627尾数尾数5 5时时, , 若若5 5后面数为后面数为0 0或无其他或无其他 数字数字, , 舍舍5 5成双成双: :10.2350-10.24, 250.650-250.610.2350-10.24, 250.650-250.6若若5 5后面还有不是后面还有不是0 0的任何数皆入的任何数皆入: : 18.0850001-18.0918.0850001-18.09第55页/共93页2021-11-26例 将下列数字修约为4位有效数字。 3.1124 3.112

34、6 3.1115 3.1125 3.112513.112另外，“0”以偶数论。如：3.11053.1133.1123.1123.1133.110例 将5.5491修约为2位有效数字。 修约为5.5。 修约为5.5495.55 5.6第56页/共93页2021-11-261 1）加减运算）加减运算 0.012125.641.05726.709126.71 结果的位数取决于绝对误差最大的数据的位数，结果的位数取决于绝对误差最大的数据的位数，即以即以小数点后位数最少小数点后位数最少的数据为依据。的数据为依据。 例：例： 0.0 0.0121 121 绝对误差：绝对误差：0.00010.0001 25

35、.6 25.64 4 0.01 0.01 1.0 1.057 57 0.001 0.001 26.7 26.7091 091 0.00010.0001第57页/共93页2021-11-262 2） 乘除运算乘除运算 结果有效数字的位数取决于相对误差最大结果有效数字的位数取决于相对误差最大的数据的位数，即以有效数字的数据的位数，即以有效数字位数最少位数最少的数的数据为依据据为依据。 例例：(0.0325 (0.0325 5.103 5.103 60.06)/ 139.8 = 0.0712 60.06)/ 139.8 = 0.0712 0.0325 0.0325 0.0001/0.0325 0.0

36、001/0.0325 100%= 100%=0.3% 0.3% 5.103 5.103 0.001 /5.103 0.001 /5.103 100%= 100%=0.02% 0.02% 60.06 60.06 0.01 /60.06 0.01 /60.06 100%= 100%=0.02%0.02% 139.8 139.8 0.1 /139.8 0.1 /139.8 100% = 100% =0.07%0.07%第58页/共93页2021-11-26运算中还应注意： 对计算经常会遇到的分数、倍数、常数（如R、2.303等），其有效数字位数可认为无限制，即在计算过程中不能根据它们来确定计算结果的

37、有效数字的位数。 对数尾数的有效数字位数应与真数的有效数字位数相同，在有关对数和反对数的运算中应加以注意。 例如： lg339=2.530,而不应是2.53。第59页/共93页2021-11-26 在重量分析和滴定分析中，一般要求有四位有效数字；对相对原子质量、相对分子质量等的取值应与题意相符；各种分析方法测量的数据不足四位有效数字时，应按最少的有效数字位数保留。 表示偏差和误差时，通常取12位有效数字即可。 有关化学平衡的计算（如平衡时某离子的浓度等），一般保留二或三位有效数字。第60页/共93页2021-11-26判断题： 1.精密度高，准确度一定高。精密度高，准确度一定高。 2.在分析测

38、定中，偶然误差的特点是大小误在分析测定中，偶然误差的特点是大小误差、正负误差出现的概率相等。差、正负误差出现的概率相等。 3.滴定分析的相对误差一般可达滴定分析的相对误差一般可达0.1%左右，左右，使用使用50ml滴定管滴定时，所耗溶液的体积滴定管滴定时，所耗溶液的体积应控制在应控制在20ml以上。以上。 4. 用分光光度法测定某药物中主成分的含量，用分光光度法测定某药物中主成分的含量，称取此药物称取此药物0.0250g进行分析，最后计算其进行分析，最后计算其主成分的百分含量为主成分的百分含量为96.24。 5.定量分析要求越准确越好，故记录测量值定量分析要求越准确越好，故记录测量值的有效数字

39、位数越多越好。的有效数字位数越多越好。()()()()()第61页/共93页2021-11-26 2008年农学门类考研试题: 由计数器计算(6.6268.3145) (9.110.1000)的结果为60.474069,按有效数字运算规则 ,其结果应表示为 A. 60 B. 60.5 C. 60.47 D. 60.474 第62页/共93页2021-11-26一、滴定分析基本概念与方法 二、滴定分析的要求与滴定方式三、标准溶液与基准物质 四、滴定分析的计算第63页/共93页2021-11-26主要用于常量组分分析，不适于痕量组分的测定；所用仪器简单，操作简便、快捷；分析结果的准确度高（一般相对

40、误差在0.1% 左右）。 滴定分析法又称容量分析法，是用滴定的方式测定物质含量的一种分析方法，适用于多种化学反应类型的测定。 特点：第64页/共93页一、滴定分析基本概念一、滴定分析基本概念 1.1.滴定分析法滴定分析法 2.2.标准溶液：如标准溶液：如 0.1000 0.1000mol/L HClmol/L HCl 3.3.滴定滴定 4.4.化学计量点（等量点）化学计量点（等量点） 5.5.指示剂指示剂 6.6.滴定终点滴定终点 7.7.终点误差终点误差第65页/共93页滴定分析分类滴定分析分类按化学反应类型分类按化学反应类型分类1. 1.酸碱滴定法酸碱滴定法: :2.2.配位滴定法（络合滴

41、定法）配位滴定法（络合滴定法）: :3.3.沉淀滴定法沉淀滴定法: :4.4.氧化还原滴定法：氧化还原滴定法：第66页/共93页二、二、 滴定分析对化学反应的要求与滴定方滴定分析对化学反应的要求与滴定方式式1. 1.反应定量完成且无副反应；反应定量完成且无副反应；2.2.反应完全（反应完全（KMY大；大；Ksp 小，满足滴定要小，满足滴定要求）求） ；3. 3. 反应速度快；反应速度快； 4.4.有比较简便的方法确定反应终点。有比较简便的方法确定反应终点。1、滴定分析对化学反应的要求、滴定分析对化学反应的要求第67页/共93页2021-11-26 （2 2）返滴定）返滴定 在滴定反应速率较慢或

42、者没有合适的指示剂以及待测物质是固体需要溶解时，常采用返滴定方式。2 2、 滴定分析的方式滴定分析的方式（1 1）直接滴定）直接滴定 凡能满足上述要求的化学反应都可以用滴定剂直接滴定待测物质 ，称为直接滴定。 例NaOHHCl,NaOHHAc,K2Cr2O7Fe2+第68页/共93页2021-11-26待测物质准确加标准溶液1(过量)+剩余的标准溶液1另一种标准溶液2最后根据反应中所消耗的两种标准溶液的物质的量，求出待测物质的含量。第69页/共93页2021-11-26 如固体CaCO3不溶于水，先加入一定量的过量HCl标准溶液，再用NaOH标准溶液回滴剩余的HCl。CaCO3+ HCl过量C

43、aCl2+ CO2+ H2O+ HCl剩余HCl剩余+ NaOH NaCl+ H2O1 122331()(CaCO )2(CaCO )scVc V Mwm第70页/共93页2021-11-26 当某些物质不能与滴定剂直接发生化学反应，或者不一定按反应式进行，或者伴有副反应发生时，可采用间接滴定方式。即先加入适当的试剂与待测物质发生化学反应，使其定量地转化为另外一种能被直接滴定的物质，从而达到间接测定的目的。(3)(3)间接滴定法间接滴定法 如高锰酸钾间接滴定法测钙等。第71页/共93页2021-11-26标准溶液另一种物质待测物质标准溶液+KMnO4Ca2+C2O42如高锰酸钾间接滴定法测钙：

44、第72页/共93页2021-11-26以已知准确浓度的标准KMnO4溶液滴定C2O42，MnO4可以与C2O42迅速反应并反应完全： 2MnO4+5C2O42+16H+2Mn2+10CO2+8H2O终点：淡紫红(过量的MnO4显色,自身指示剂)待测物Ca2+中加C2O42 Ca2+C2O42 CaC2O4过滤、洗涤，除杂质，+H2SO4 CaC2O4 Ca2+C2O42 n(Ca2+): n( C2O42)= 1:1第73页/共93页三、三、 标准溶液和基准物质标准溶液和基准物质1.1.基准物质：基准物质：能够直接配制标准溶液的物质能够直接配制标准溶液的物质基准物应具备的条件：基准物应具备的条

45、件： 1. 1.必须具有足够的纯度；必须具有足够的纯度； 2. 2.组成与化学式完全相同；组成与化学式完全相同； 3. 3.稳定；且无副反应发生。稳定；且无副反应发生。 4. 4.具有较大的摩尔质量（可降低称量误差）；具有较大的摩尔质量（可降低称量误差）；常用的基准物有：常用的基准物有：K K2 2CrCr2 2OO7 7; Na; Na2 2C C2 2OO4 4; H; H2 2C C2 2O O4 42H2H2 2O O； NaNa2 2B B4 4OO7 7 10H10H2 2OO；CaCOCaCO3 3；NaClNaCl；NaNa2 2COCO3 3第74页/共93页2021-11-

46、26基准物质名称基准物质名称(分子式分子式)干燥条件干燥条件及保存及保存标定对象标定对象碳酸钠碳酸钠 Na2CO3270300 ；干燥器；干燥器酸酸硼砂硼砂 Na2B4O710H2O室温；存室温；存NaCl和蔗糖饱和溶和蔗糖饱和溶液的干燥器液的干燥器酸酸邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4110120 ；干燥器；干燥器碱碱二水合草酸二水合草酸H2C2O4 2H2O室温空气干燥室温空气干燥碱碱KMnO4重铬酸钾重铬酸钾K2Cr2O7140150 ，硫酸干燥器，硫酸干燥器还原剂还原剂草酸钠草酸钠Na2C2O4130 ，硫酸干燥器，硫酸干燥器氧化剂氧化剂金属铜金属铜Cu酸洗后室温存硫酸干燥器

47、酸洗后室温存硫酸干燥器还原剂还原剂金属锌金属锌Zn酸洗后室温存硫酸干燥器酸洗后室温存硫酸干燥器EDTANaCl500650 ；硫酸干燥器；硫酸干燥器AgNO3常用基准物质常用基准物质第75页/共93页 准确称取一定质量的物质于烧杯准确称取一定质量的物质于烧杯中，加适量水溶解后，定量移入容量中，加适量水溶解后，定量移入容量瓶，用水稀至刻度，然后根据称取物瓶，用水稀至刻度，然后根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可算出该质的质量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度。标准溶液的准确浓度。 AAAAnmcVM V2. 标准溶液的配制方法第76页/共93页 配制溶液配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液

48、。配制成近似所需浓度的溶液。 标定标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。液来滴定。确定浓度确定浓度 由基准物质量由基准物质量( (或体积、浓度），或体积、浓度），计算确定之。计算确定之。（2 2）间接配制（标定法）间接配制（标定法）配制步骤：配制步骤：第77页/共93页3 3、标准溶液浓度表示法、标准溶液浓度表示法 单位体积溶液中所含溶质的物质的量单位体积溶液中所含溶质的物质的量 c(B)c(B) = = n n (B)/ (B)/ V V 单位单位 mol / lmol / l应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。应指明基本单元：原子、分子、离子

49、、电子等。(2).(2).滴定度滴定度 每毫升标准溶液相当的待测组分的质量每毫升标准溶液相当的待测组分的质量 表示法：表示法：T T待测物待测物/ /滴定剂滴定剂 单单 位：位：g/mlg/ml（1 1）物质的量浓度与基本单元）物质的量浓度与基本单元 第78页/共93页2021-11-26(1). 物质量的浓度物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量)/()/()(LmmolLmolVMmVnCmmolmolMmnBBBBBBBBB或或应指明应指明基本单元基本单元：原子、分子、离子、电子等。：原子、分子、离子、电子等。n（KMnO4）=1/5n（ 1/5KMnO4）=2n（2 KMnO4） M（

50、 KMnO4）=5M （ 1/5KMnO4）=1/2M （2 KMnO4）第79页/共93页2021-11-26TB/A指每毫升滴定剂（A）溶液相当于待测物（B）的质量100010001000/BAABAABAABBABABMCabVMnabVMnabVMnVmTdDcCbBaA1000/BAMTbaCAB第80页/共93页例1： 用用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：量，其浓度用滴定度表示为：T Fe/KMnO4 = 5c(KMnO4) M(Fe)/1000=0.007589g/mL 即即 ： 表 示表 示 1 m L K

51、M n O4标 准 溶 液 相 当 于标 准 溶 液 相 当 于0.0075890.007589克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量液体积可方便快速确定试样中铁的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4 第81页/共93页2021-11-26例例2：若：若TNa2CO3/HCl = 0.005300 g/mL ，试计算试计算HCl标准溶液物质量的浓度。标准溶液物质量的浓度。解：232CONaHClnn)/(1000. 00 .1061000005300. 02100032LmolMTatCAHClCON

52、aHCl第82页/共93页2021-11-26 计算配制一定浓度溶液所需固体试剂的量1000AAaaMmC V 294.20.020005002.942( )10001000AAaaMmC Vg 用容量瓶配制0.2000mol/L重铬酸钾标准溶液500mL，需称取固体重铬酸钾多少克？ 溶溶液液配配制制 227294.2K Cr OM 第83页/共93页2021-11-26估算基准物质或待测物的质量1000AATTMamC Vt 标定NaOH溶液时，希望滴定时消耗NaOH （0.10mol/L）滴定液2025mL，问应称取邻苯 二甲酸氢钾基准物质多少克？ 解：100010.10 20 20411

53、0000.41( )10.10 25 204110000.51( )AATTAMamC Vtgmg 标标定定 第84页/共93页2021-11-26/1000%100%100%ATTTT AMaC VtASV TAS待测物质百分含量（质量分数）的计算 用盐酸标准溶液（0.1000mol/L）滴定碳酸钠试样，称取0.1986g，滴定时消耗37.31mL标准溶液。碳酸钠试样的百分含量为多少？1000%100%1106.00.1000 37.3121000100%99.57%0.1986ATTMaC VtAS 测测定定结结果果的的计计算算 第85页/共93页六、滴定分析中的计算六、滴定分析中的计算被测物与滴定剂之间物质的量的关系：被测物与滴定剂之间物质的量的关系：1. 1.直接滴定（涉及一个反应）直接滴定（涉及一个反应） 滴定剂与被测物之间的反应式为：滴定剂与被测物之间的反应式为： a a A + A + b b B = B = c c C + C + d d D D 当滴定到化学计量点时，当滴定到化学计量点时，a a 摩尔摩尔 A A 与与 b b 摩摩尔尔 B B 作用完全：作用完全： 则：则： n(A)n(A) / / n(B) n(B) = a / b = a / b ， n n(A)(A) =