基礎(chǔ)化學(xué)2第二章定量分析基礎(chǔ)課件

1、“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材修訂版基礎(chǔ)化學(xué)（第四版）高 琳 主編第二章 定量分析基礎(chǔ)“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材修訂版教學(xué)目標(biāo)第一節(jié) 誤差與分析數(shù)據(jù)的處理 第二節(jié) 滴定分析的基本知識 知識目標(biāo)：理解準(zhǔn)確度與精密度的概念。掌握有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則。熟悉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備方法以及具體應(yīng)用。能力目標(biāo)：能正確記錄實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)。會分析實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要原因及減少誤差應(yīng)采取的方法。會制備常用的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。 教學(xué)目標(biāo)根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差 誤差產(chǎn)生的原因： （1） 方法誤差選擇的方法不夠完善或有缺陷 例： 重量分析中沉淀的溶解損失； 滴定分析中滴定終點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不相符合定義和性質(zhì)

2、 由某些確定的、經(jīng)常性的因素引起的 1.系統(tǒng)誤差（可測誤差）特點(diǎn): 重現(xiàn)性、單性性、可測性一、誤差的產(chǎn)生、分類與避免第一節(jié) 誤差與分析數(shù)據(jù)的處理（2）儀器和試劑誤差儀器不夠精確或未經(jīng)校準(zhǔn) 例： 天平兩臂不等，砝碼被腐蝕； 滴定管，容量瓶未校正。 例： 去離子水不合格； 試劑純度不夠 （含待測組份或干擾離子） （3）操作誤差實(shí)際的操作與正確的操作規(guī)程有出入 （4）個(gè)人誤差與上述情況有所不同，它是由個(gè)人的主觀原因造成的誤差 例： 試樣不具有代表性、分解不完全、反應(yīng)條件 控制不當(dāng)?shù)却笮『驼?fù)不可預(yù)測 難以校正（不可測誤差） 服從正態(tài)分布(統(tǒng)計(jì)規(guī)律)2.隨機(jī)誤差（偶然誤差、不可測誤差） 有某些隨機(jī)因素

3、引起的誤差（溫度、濕度、壓力、塵埃等等）3.過失誤差由于操作者的過失而引起的誤差（損失試樣、加錯(cuò)試樣、記錄或計(jì)算錯(cuò)誤等） 錯(cuò)誤，不屬于上述誤差范疇。特點(diǎn)：二、誤差的表示2-81 誤差(Error)與準(zhǔn)確度(Accuracy)相對誤差表示誤差占真值的百分率或千分率。 誤差測定值與真實(shí)值之差。 誤差的大小可用絕對誤差 (Absolute Error)和相對誤差 RE (Relative Error)表示： 絕對誤差=測得值真實(shí)值準(zhǔn)確度 (1) 測定平均值與真值接近的程度; (2) 準(zhǔn)確度高低常用誤差大小表示, 誤差小，準(zhǔn)確度高。例1： 分析天平稱量兩物體的質(zhì)量各為1.6380 g 和0.1637

4、g，假定兩者的真實(shí)質(zhì)量分別為1.6381 g 和0.1638 g，則兩者稱量的絕對誤差分別為： (1.63801.6381) g = 0.0001 g (0.16370.1638) g = 0.0001 g兩者稱量的相對誤差分別為：絕對誤差相等，相對誤差并不一定相同。2 偏差(Deviation)與精密度(Precision) 偏差 個(gè)別測定結(jié)果 與幾次測定結(jié)果的平均值的差。 絕對偏差 ：測定結(jié)果與平均值之差； 相對偏差 ：絕對偏差在平均值中所占的百分率或千分率。3 精密度（1）精密度：在確定條件下，將測試方法實(shí)施多次，求出所得結(jié)果之間的一致程度。精密度的大小常用偏差表示。（2）精密度的高低還

5、常用重復(fù)性（Repeatability）和再現(xiàn)性（Reproducibility）表示。重復(fù)性(r)：同一操作者，在相同條件下，獲得一系列結(jié)果之間的一致程度。再現(xiàn)性(R)：不同的操作者，在不同條件下，用相同方法獲得的單個(gè)結(jié)果之間的一致程度。 準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系 A、B、C、D 四個(gè)分析工作者對同一鐵標(biāo)樣(wFe= 37.40%)中的鐵含量進(jìn)行測量，結(jié)果如圖示，比較其準(zhǔn)確度與精密度。36.00 36.50 37.00 37.50 38.00測量值平均值真值DCBA表觀準(zhǔn)確度高，精密度低準(zhǔn)確度高，精密度高準(zhǔn)確度低，精密度高準(zhǔn)確度低，精密度低（不可靠）三、有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則 1.有效數(shù)字實(shí)際能測量

6、到的數(shù)字，只保留一位可疑值。不僅表示數(shù)量，也表示精度。 稱量：分析天平(稱至0.1mg)：12.8218g(6) , 0.2338g(4) , 0.0500g(3) 千分之一天平(稱至0.001g): 0.234g(3) 1%天平(稱至0.01g)： 4.03g(3), 0.23g(2) 臺秤(稱至0.1g)： 4.0g(2), 0.2g(1)體積：滴定管(量至0.01mL)： 26.32mL(4), 3.97mL(3) 容量瓶： 100.0mL(4), 250.0mL (4) 移液管： 25.00mL(4) 量筒(量至1mL或0.1mL)： 25mL(2), 4.0mL(2)有效數(shù)字位數(shù)1.

7、 數(shù)字前0不計(jì),數(shù)字后計(jì)入 : 0.02450，位有效數(shù)字。2. 數(shù)字后的0含義不清楚時(shí), 最好用指數(shù)形式表示 : 如1000： ( 1.0103 ，1.00103 ,1.000 103 )。3. 自然數(shù)可看成具有無限多位數(shù)(如倍數(shù)關(guān)系、分?jǐn)?shù)關(guān)系)； 常數(shù)亦可看成具有無限多位數(shù)，如、R、e等。4. 對數(shù)與指數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)按尾數(shù)計(jì)， pH=11.02, 則c(H+)= 9.51012，兩位有效數(shù)字。5. 誤差一般只需保留12位。6. 化學(xué)平衡計(jì)算中，結(jié)果一般為兩位有效數(shù)字(由于K值一般 為兩位有效數(shù)字)。 7. 常量分析法一般為4位有效數(shù)字(Er0.1%)，微量分析為2位。幾項(xiàng)規(guī)定:四舍六入五

8、成雙例如, 要修約為四位有效數(shù)字時(shí): 尾數(shù)4時(shí)舍, 0.52664 0.5266 尾數(shù)6時(shí)入, 0.36266 0.3627 尾數(shù)5時(shí)： 若后面數(shù)為0, 舍5成雙: 10.235010.24, 250.650250.6 若5后面還有非0的任何數(shù)皆入: 18.085000118.092 有效數(shù)字的修約與運(yùn)算運(yùn)算規(guī)則 加減法:有效位數(shù)以絕對誤差最大的數(shù)為準(zhǔn)，（與小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)一致) 50.1 0.1 50.1 + 1.46 0.01 + 1.46 0.5812 0.001 0.58 52.141 （絕對誤差） 52.14 52.1 52.1 在運(yùn)算過程中，有效數(shù)字的位數(shù)可暫時(shí)多保留一位，得到

9、最后結(jié)果時(shí)再定位。乘除法 結(jié)果的相對誤差應(yīng)與各因數(shù)中相對誤差最大的數(shù)相適應(yīng)，即與有效數(shù)字位數(shù)最少的一致。例： 0.0121 25.66 1.0578 0.328432 (0.8%) (0.04%) (0.01%) (0.3%)若某數(shù)字有效的首位數(shù)字8，則該有效數(shù)字的位數(shù)可多計(jì)算一位。如8.58可視為4位有效數(shù)字。 數(shù)據(jù)的第一位數(shù)大于等于8的，可多計(jì)一位有效數(shù)字， 如： 9.45104, 95.2%, 8.65練習(xí)題1. 用標(biāo)準(zhǔn)偏差和算術(shù)平均偏差表示結(jié)果，哪一種更合理？2. 如何減少偶然誤差？如何減少系統(tǒng)誤差？3. 按有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則，計(jì)算下列各式：（1）2.1870.8549.610-50.0

10、3260.00814 （2）51.38/(8.7090.09460)（3）9.82750.62/(0.005164136.6)練一練：一、滴定分析法概述滴定分析法 將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（即標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到被測物質(zhì)的溶液中或反向滴加，根據(jù)所消耗的試劑量按化學(xué)計(jì)量關(guān)系來確定被測物質(zhì)的量。名詞： 滴定、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、終點(diǎn)、指示劑、滴定誤差第二節(jié) 滴定分析基礎(chǔ)知識 二、滴定分析的分類 1. 酸堿滴定法 以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法(以所用酸堿強(qiáng)弱分類)。 2. 沉淀滴定法 以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法(以所用指示劑分類)。 3. 配位滴定法 以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法(以胺羧配合劑為主)。 4. 氧

11、化還原滴定法 以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法(以所用滴定劑分類)。 三、滴定分析法對化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式 對化學(xué)反應(yīng)的要求1. 反應(yīng)能按化學(xué)反應(yīng)式定量完成 （沒有副反應(yīng)、反應(yīng)完全程度達(dá)99.9%以上）。2. 反應(yīng)能迅速完成。3. 有合適的指示化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（或終點(diǎn)）的方法（合適的指示劑）。4. 無干擾主反應(yīng)的雜質(zhì)存在（無干擾雜質(zhì)）。滴定方式直接滴定法例: NaOH 滴定 HCl Zn 標(biāo)定 EDTA返滴定法例: 配位滴定法測定AlZn2+ZnEDTA間接滴定法例：KMnO4 法測定 Ca2Ag+ + Ni(CN)42 2Ag(CN)2 + Ni2+此反應(yīng)進(jìn)行得很完全，置換出的Ni2+可用EDTA直接滴定，從而求出Ag+的含量。置換滴定法例: Ag+與EDTA形成的配合物穩(wěn)定性較小，不能用EDTA直接滴定Ag+。若加過量的Ni(CN)42-于含Ag+的試液中，則發(fā)生如下置換反應(yīng)： 四、 基準(zhǔn)試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液基準(zhǔn)試劑能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶 液的物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液已知準(zhǔn)確濃度的溶液基準(zhǔn)物質(zhì)組成與化學(xué)式相同純度高（99.9 %)穩(wěn)定摩爾質(zhì)量相對較大H2C2O42H2ONa2B4O710H2O酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定標(biāo)定堿： KHC8H4O4，H2C2O42H2O標(biāo)定酸：Na2CO3