分析化学第1章绪论

1、分分 析析 化化 学学 主讲：王艳丽主讲：王艳丽第第1章章 概概 论论1.1 分析化学概述分析化学概述 1.2 定量分析的误差定量分析的误差1.3 定量分析结果的数据处理定量分析结果的数据处理 1.4 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则 【任务任务】鉴定物质的化学组成、结构及有关组分含量的一门学科。鉴定物质的化学组成、结构及有关组分含量的一门学科。 【作用作用】工业生产方面：工业生产方面：从原料的选择、中间产品、成品的检验，新产品的开从原料的选择、中间产品、成品的检验，新产品的开发，以至生产过程中的三废（废水、废气、废渣）的处理和综合利用都发，以至生产过程中的三废（废水、废气、废渣）的处

2、理和综合利用都需要分析化学。需要分析化学。农业生产方面农业生产方面：从土壤成分、肥料、农药的分析至农作物生长过程的研从土壤成分、肥料、农药的分析至农作物生长过程的研究也都离不开分析化学。究也都离不开分析化学。国防和公安方面：国防和公安方面：从武器装备的生产和研制，至刑事案件的侦破等也都从武器装备的生产和研制，至刑事案件的侦破等也都需要分析化学的密切配合。需要分析化学的密切配合。科学技术方面：科学技术方面：分析化学的作用已经远远超出化学的领域。它不仅对化分析化学的作用已经远远超出化学的领域。它不仅对化学各学科的发展起着重要的推动作用，而且对其他许多学科，如，生物学各学科的发展起着重要的推动作用，

3、而且对其他许多学科，如，生物学、医学、环境科学、材料科学、能源科学、地质学等的发展，都有密学、医学、环境科学、材料科学、能源科学、地质学等的发展，都有密切的关系。切的关系。 1 分析化学概述分析化学概述3 3、按测定原理分：、按测定原理分： 化学分析化学分析: :以物质的化学反应为基础的分析方法以物质的化学反应为基础的分析方法 仪器分析仪器分析: :以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法 光学分析方法：光谱法，非光谱法光学分析方法：光谱法，非光谱法 电化学分析法电化学分析法 ：伏安法，电导分析法等：伏安法，电导分析法等 色谱法：液相色谱，气相色谱，

4、毛细管电泳色谱法：液相色谱，气相色谱，毛细管电泳 其他仪器方法：热分析其他仪器方法：热分析1 1、按分析任务：、按分析任务：定性分析，定量分析，结构分析定性分析，定量分析，结构分析 2 2、按分析对象：、按分析对象：无机分析，有机分析无机分析，有机分析4 4、按试样用量分：、按试样用量分： 常量、半微量、微量和超微量分析常量、半微量、微量和超微量分析 方法方法试样质量试样质量试液体积试液体积常量分析0.1g10ml半微量分析0.01-0.1g1-10ml微量分析0.1-10mg0.01-1ml超微量分析0.1mg1%), 微量分析微量分析(0.01-1%), 痕量分析痕量分析(4 dn-1 则

5、则Qu舍去；舍去； | Qu- Xn-1 |4 dn-1 则则Qu保留保留注意：注意：此法只能用来处理一些要求不高的实验数据。此法只能用来处理一些要求不高的实验数据。【练习练习】P13例例5 4 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则为了得到准确的分析结果，不仅要准确测量，而且还要为了得到准确的分析结果，不仅要准确测量，而且还要正确地记录和计算，即记录的数字不仅表示数量的大小，而正确地记录和计算，即记录的数字不仅表示数量的大小，而且要正确地反映测量的精确程度。且要正确地反映测量的精确程度。一、有效数字及位数一、有效数字及位数 读取滴定管时，有下列数据：读取滴定管时，有下列数据：24.33ml

6、、24.34ml、24.32ml，这些数字中，前三位准确，第四位是估读的，但不这些数字中，前三位准确，第四位是估读的，但不是臆造的，记录是应该保留，这些均为有效数字。是臆造的，记录是应该保留，这些均为有效数字。1、有效数字、有效数字 分析工作中实际能测得的数字，包括全部分析工作中实际能测得的数字，包括全部可靠可靠数字及数字及一一位不确定数字位不确定数字在内。在内。（注意：注意：记录数据时只允许保留一位可疑数字）记录数据时只允许保留一位可疑数字）2、有效数字位数的确定、有效数字位数的确定（从第一个不是（从第一个不是“0”的数字开始计入）的数字开始计入）1)1) “0”的作用的作用A、定位作用：在

7、具体数字的前面；例：、定位作用：在具体数字的前面；例：0.0382B、作为有效数字：在具体数字的中间或后面、作为有效数字：在具体数字的中间或后面。例：。例：1.00082）pH值、对数值、对数有效数字取决于小数部分数字的位数。有效数字取决于小数部分数字的位数。例：例： pH=2.38；lgK=3.23）数量级、百分数）数量级、百分数例例:1.210-3; 0.30%; 0.007%4）倍数、分数：不确定）倍数、分数：不确定例：例：1000; 1/25）、e、开方、开方:无限制无限制6）单位变化，位数不变）单位变化，位数不变.例：例：5.6L=5.6103ml注意：注意：m 分析天平分析天平(称

8、至称至0.1mg):12.8228g(6) , 0.2348g(4) , 0.0600g(3) 千分之一天平千分之一天平(称至称至0.001g): 0.235g(3) 1%天平天平(称至称至0.01g): 4.03g(3), 0.23g(2) 台秤台秤(称至称至0.1g): 4.0g(2), 0.2g(1)V 滴定管滴定管(量至量至0.01mL):26.32mL(4), 3.97mL(3) 容量瓶容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4) 移液管移液管:25.00mL(4); 量筒量筒(量至量至1mL或或0.1mL):25mL(2), 4.0mL(2)二、二、 数字修约规则数字修约规

9、则尾数尾数4时舍时舍; 尾数尾数6时入时入尾数尾数5时时, （五后无数则成双，五后有数则进一）：（五后无数则成双，五后有数则进一）：若后面数为若后面数为0, 则成双（则成双（按按“5 5”前面为偶数者舍前面为偶数者舍弃；为奇数者进位）弃；为奇数者进位）;若若5后面还有不是后面还有不是0的任何数，则进一的任何数，则进一原则：四舍六入五成双原则：四舍六入五成双【举例举例 】下列值修约为四位有效数字下列值修约为四位有效数字 0.324 74 0.324 75 0.324 76 0.324 85 0.324 851 0.324 70.324 80.324 80.324 80.324 9注意：必须一次修

10、约成功，注意：必须一次修约成功，禁止分次修约禁止分次修约！0.57490.570.5750.581、加减法加减法: 以以绝对误差绝对误差最大的数为标准。最大的数为标准。 原则：原则： (与小数点后位数最少的数一致与小数点后位数最少的数一致) 举例：举例： 0.112+12.1+0.3214=12.52、乘除法乘除法: 以以相对误差相对误差最大的数为标准最大的数为标准 原则：原则： (与有效数字位数最少的一致与有效数字位数最少的一致) 举例：举例： 0.012125.661.0578=0.330 三、运算规则（先修约，后计算）三、运算规则（先修约，后计算）【练习练习】1、 7.9936 0.99

11、67 - 5.02 =7.994 0.9967 - 5.02 （有效数字位数最少）（有效数字位数最少） =8.020 - 5.02 =8.02 - 5.02 （小数点后位数最少）（小数点后位数最少） =3.002、 2.187 0.584 + 9.610-5-0.03260.00814 =2.19 0.584 + 9.610-5-0.03260.00814 =1.28 + 9.610-5 -0.000265 =1.28 + 0.000096 - 0.000265 （科学计数法转换成小数计数）（科学计数法转换成小数计数） =1.28 + 0.00 - 0.00 =1.28【总结总结】混合运算中，

12、加减法和乘除法各自修约，混合运算中，加减法和乘除法各自修约，先算乘除，后算加减先算乘除，后算加减【练习练习】下列值修约为下列值修约为3位有效数字位有效数字 2.551 8.845 8.7172 6.0256 9.655【注意注意】若某一数据中第一位有效数字大于或等于若某一数据中第一位有效数字大于或等于8：则则有效数字的位数可多算一位。如有效数字的位数可多算一位。如8.15可视为四位可视为四位有效数字。有效数字。(2) 倍数、分数：倍数、分数：如如2、5、10及及12、15、110等，这等，这里的数字可视为足够准确，不考虑其有效数字位里的数字可视为足够准确，不考虑其有效数字位数，计算结果的有效数

13、字位数，应由其它测量数数，计算结果的有效数字位数，应由其它测量数据来决定。据来决定。(3) 在计算过程中，为了提高计算结果的可靠性：在计算过程中，为了提高计算结果的可靠性：可可以暂时多保留一位有效数字位数，得到最后结果以暂时多保留一位有效数字位数，得到最后结果时，再根据数字修约的规则，弃去多余的数字。时，再根据数字修约的规则，弃去多余的数字。(4) 在分析化学计算中，对于各种化学平衡常数的计在分析化学计算中，对于各种化学平衡常数的计算，一般保留两位或三位有效数字。对于各种误算，一般保留两位或三位有效数字。对于各种误差的计算，取一位有效数字即已足够，最多取两差的计算，取一位有效数字即已足够，最多

14、取两位。对于位。对于pH值的计算，通常只取一位或两位有值的计算，通常只取一位或两位有效数字即可，效数字即可，如如pH值为值为3.4、7.5、10.48。 (5)分析结果有效数字位数的保留：分析结果有效数字位数的保留： A、高含量（、高含量（10%）组分的测定：）组分的测定：4位有效数字位有效数字 含量（在含量（在1%10%）组分的测定：）组分的测定：3位有效数字位有效数字 含量含量1%的组分：的组分：2位有效数字位有效数字 B、各种误差：、各种误差：12位有效数字位有效数字四、四、 定量分析结果的表示方法定量分析结果的表示方法 1、待测组份的化学表示形式、待测组份的化学表示形式 分析结果通常以待测组分的实际存在形式的含量表示；分析结果通常以待测组分的实际存在形式的含量表示； 若待测组分的实际存在形式不清楚，则以氧化物或元素若待测组分的实际存在形式不清楚，则以氧化物或元素形式的含量表示。形式的含量表示。2、待测组分含量的表示方法、待测组分含量的表示方法（1）固体试样）固体试样 通常以质量分数通常以质量分数表示，注意表示，注意m的单位应当一致。的单位应当一致。 b= mbms100% 当待测组分含量非常低时，可用当待测组分含量非常低时，可用gg-1(或或10-6)，ngg-1 （或（或10-9）和）和pgg-1(或或10-12)来表示。来表示。（2）液体试样）液体试样 a、物质的量