理学第一章定量分析化学概论

2024/6/111数据分析datapresentation样品制备Preparationof

sampleforanalysis样品采集Obtaininga

Representativesample样品测定Performingthemeasurement提出问题Problemdefinition结果报告Reports1.1定量分析过程2024/6/112一、取样：必须有代表性，否则分析毫无意义二、试样分解1.分解完全、快速2.待测组分定量转移到溶液中3.消除干扰组分4.最好不要引入新的干扰组分三、测定:

选择合适的分析方法2024/6/113四、分析结果一般表示1.固体样品——质量分数wFe=0.2413或wFe=24.13%微量、痕量组分：μg·g-1、ng·g-1、pg·g-1

2.液体样品——物质的量浓度mol·L-1(质量浓度mg·L-1

μg·L-1)3.气体试样——质量体积分数mg/m3

μg/m3（PM2.5）2024/6/114§1.2分析化学中的误差(error)一、系统误差（可测误差）实验中产生原因1.仪器和试剂误差2.方法误差3.操作误差4.个人主观误差⑴固定原因引起（重复性）⑵误差的大小、正负重复出现（单向性）⑶找出原因可以避免（可测性）2024/6/115二、偶然误差（随机误差）⑴不固定原因引起⑵误差大小、正负难于估计(正态分布)⑶不可避免，增加测量次数可以减小偶然三、过失误差分析人员精力不集中，粗心大意造成的。必须重做2024/6/116四、误差的表示方法1.

准确度：测得值与真实值相互接近的程度2.误差：测得值与真实值之间的差值3.真实值(XT)：某一物理量本身具有客观存在的真实数值,即为该量的真值。真实值a.理论真值：纯净CuSO4.5H2O计算出Cu%,作为标准测定未知样品。b.相对真值：标准品2024/6/1174.准确度的表示方法——误差(1)单次测量值的绝对误差E

=xi–xT(2)………………相对误差(3)平均值的绝对误差(4)…………相对误差2024/6/1185.精密度、平均值、中位数(1)精密度：一组测量值相互接近的程度(2)平均值：(3)中位数：6.精密度的表示方法——偏差

⑶相对平均偏差⑴单次测量值的绝对偏差⑵平均偏差2024/6/119甲(%):10.309.809.6010.2010.10

10.409.7010.009.7010.20乙(%):10.0010.009.5010.209.909.8010.509.6010.409.90甲、乙皆为：2024/6/1110⑷标准偏差(SD)

RSD=2.8%RSD=3.2%⑹极差(R)R=最大值－最小值

相对极差

＝S甲=0.28S乙=0.32突出一组测量值中大偏差对精密度的影响。⑸相对标准偏差（RSD）（变异系数cv）2024/6/11117.精密度与准确度的关系准确度高必须精密度高；精密度高准确度不一定高，若一组数据的精密度差自然就失去了衡量准确度的前提。XT甲****乙****丙****丁****√√2024/6/11122005年中科院选择题（2分）关于误差论述正确的是：精密度好误差一定小B.随机误差具有方向性C.绝对误差就是误差的绝对值D.误差的大小可以衡量准确度2024/6/11132012年中科院考研（2分）若一试样分析结果的精密度很好，但准确度不好，可能的原因是：试样不均匀有过失操作使用试剂含有影响测定的杂质使用的容量仪器经过了校正2024/6/1114五、公差生产部门对分析结果允许误差的一种表示方法。分析结果超出了允许的误差范围称为超差，须重做。2024/6/1115§1.3提高分析结果准确度的方法各种分析方法的准确度和灵敏度是不同的，根据具体要求选择合适的方法尽量减小偶然误差，消除系统误差一

、选择合适的分析方法含量＞1％(常量组分分析）化学分析法含量＜1％（微量、痕量组分分析）仪器分析法2024/6/1116二、

尽量减小测量误差（Et≤±0.1％）1.称取样品质量应大于0.2g分析天平(1/10000)称准至0.1mg，称量误差±0.1mg∴

w≥0.2g2024/6/11172.滴定体积一般应大于20mL∴

V≥20mL（20－30mL为宜）滴定管允许Et±0.01mL中科大研究生复试题：用KHP(Mr=204.2)标定约0.1mol/LNaOH,问应称取多少克2024/6/1118三、消除系统误差2.空白实验：检验所用试剂、水中有无待测组分3.校准仪器：消除仪器系统误差四、适当增加测量次数，减小偶然误差1.对照实验a.与标准样品作对照b.与标准方法作对照c.与标准实验室作对照d.加入回收法2024/6/1119§1.4有效数字及其运算规则一、有效数字实际测量到的数字包括一位可疑数字。滴定管25.12mL

二、有效数字位数

1.与选择仪器及测量方法的准确度有关

万分之一分析天平1.0000g五位十分之一托盘天平1.0g两位滴定管25.61mL四位移液管25.00mL四位量筒50mL两位2024/6/11202.“0”的作用：0.000100三位定位0.50000五位28.0030六位3.指数与对数：已知[H+]=1.0×10-2两位pH=2.00两位pH=0.097三位Ka=1.8×10-5两位pKa=4.74两位pKa、pH值的有效数字位数取决于小数点后数字的位数pH=0.03转化为[H+]=?0.93mol·L-12024/6/11215.非测量所得数字位数任意确定Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3

4.有些数字的位数含糊不清4500（1）4.5×103

二位（2）4.50×103三位（3）4.500×103四位2024/6/1122三、有效数字修约法则：“四舍六入五成双”1.测量值中被修约的那个数≤4，该数舍去；那个数≥6，则进位；等于5时若进位后末位数为偶数则进位，舍去后末位数为偶数则舍去。12.1412.1612.2512.75保留三位12.112.212.212.82024/6/112312.45000112.512.47.52.修约的那个数等于5时，其后还有数字，该数总是比5大，以进位为宜。3.修约要一次性

保留三位12.350027.54999保留二位四、计算规则：先修约后计算1.

加、减法：以小数点后位数最少者为准进行修约下例结果应保留几位有效数字？213.64+4.4028+0.324（五位）4.4+23.879+315.69（四位）2024/6/1124计算0.0126×26.52×1.06283=

四位×四位×9.20＝

四位0.0126×26.5×1.06=0.3542.乘、除法：以有效数字位数最少者为准进行修约中科院考研题（2分）说明（1）在乘除法运算中常会遇到大于9以上的数通常多看一位（2）在化学平衡和误差的计算中一般保留二位有效数字（不用修约直接计算）2024/6/1125准确移取25.00mL水样加入20mL的缓冲溶液和0.4900g的K2Cr2O7溶解后再加入3.1g的KI移液管量筒电子天平托盘天平五、有效数字实验中应用㈠正确记录数据滴定管23.10mL23.1mL×移液管25.00mL25mL×析天平0.2300g0.23g×㈡正确的选用量器2024/6/11263.低含量组分＜1%要求报出二位有效数字0.21%0.089%等㈢正确选用化学试剂

优级纯

分析纯化学纯生化试剂

GR（绿）

AR（红）

CP（蓝）

BR(褐)㈣正确报出分析结果1.高含量组分≥10％要求报出四位有效数字。98.00%10.20%等2.中含量组分1∽10％要求报出三位有效数字。1.03%9.70%等称取3.5000g煤测其S%甲报出S=0.042%乙报出S=0.04232%√2024/6/1127容量瓶吸量管锥形瓶移液管酸式滴定管烧杯量筒容量瓶吸量管锥形瓶移液管酸式滴定管烧杯量筒2024/6/1128㈠名词1.标准溶液：§1.5滴定分析概述一、特点及主要分析方法已知准确浓度用于滴定分析的溶液(四位)HCl0.1000mol/L0.10mol/L2.滴定：将滴定剂通过滴定管滴加到被测物质溶液中的过程3.sp:标准溶液与被测物质恰好反应完全的点4.ep：在滴定的过程中指示剂颜色突变的那一点√5.滴定误差：ep与sp不一致而引起的误差

(Et%)2024/6/1129A.越小越好B.等于0C.最好产生正误差D.在允许的误差范围内我院考研选择题（2分）在化学分析中滴定误差允许()2024/6/1130氧化还原滴定法沉淀滴定法滴定操作㈡特点:1.

适用常量组分分析（含量大于1％）2.

准确度高3.

简单、快速不需要复杂的仪器4.应用范围广㈢方法酸碱滴定法络合滴定法2024/6/11311.按反应方程式进行且反应完全二、对滴定反应的要求：有确定计量关系反应达99.9%以上2.反应速率快3.有合适的In指示ep4.消除干扰三、滴定分析的方式：1.直接滴定法2.间接滴定法3.置换滴定法4.返滴定法2024/6/1132四、基准物质用来直接配制或标定标准溶液的物质K2Cr2O7Na2C2O4CaCO3KHP等具备条件：1.试剂组成与化学式完全相符2.纯度高3.性质稳定4.摩尔质量要较大些5.化学反应以一定的反应式进行完全6.最好无色2024/6/1133中科院填空题（2分）下列物质用来标定KMnO4溶液的是（）A.Na2CO3

B.FeCl2

C.CaCO3D.Na2C2O42024/6/1134五、

标准溶液表示方法物质的量浓度说明：由于物质的量nB，取决于基本单元的选择，因此表示物质量的浓度时必须指明基本单元。