分析化學(xué)第一章課件

這門課程的目的和要求目的：學(xué)習(xí)分析化學(xué)的基本理論知識，建立起嚴(yán)格的量的概念，掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能要求：預(yù)習(xí)、筆記、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核形式：實(shí)驗(yàn)（30%）,作業(yè)（10%）,期末考試（60%）。第1頁/共31頁這門課程的目的和要求目的：學(xué)習(xí)分析化學(xué)的基本理論知識，第第一章緒論1.

分析化學(xué)的任務(wù)和作用

任務(wù)：確定物質(zhì)的化學(xué)組成(定性分析)、化學(xué)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)分析)、各組分的相對含量(定量分析)。作用：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、尖端科學(xué)和國防科技第2頁/共31頁第一章緒論1.分析化學(xué)的任務(wù)和作用第2頁/共31頁2.分析方法的分類按任務(wù)分按測定原理分按研究對象分按試樣用量和操作規(guī)模分按具體要求分第3頁/共31頁2.分析方法的分類第3頁/共31頁按任務(wù)分定性分析定量分析結(jié)構(gòu)分析：鑒定組成：測定含量：研究結(jié)構(gòu)按測定原理分

化學(xué)分析：儀器分析：

重量分析，滴定分析光學(xué)分析，電分析，色譜分析

NMR，MS，電子顯微鏡，x-射線分析第4頁/共31頁按任務(wù)分：鑒定組成按測定原理分重量分析，滴定分析第4頁/按試樣用量和操作規(guī)模分常量分析：半微量分析：微量分析：超微量分析：S>0.1g,V>10mLS0.01~0.1g,V1~10ｍLS0.1~10mg,V0.01~1mLS<0.1mg,V<0.01mL第5頁/共31頁按試樣用量和操作規(guī)模分S>0.1g,V>1按對象分

無機(jī)分析 有機(jī)分析：鑒定組成和測定含量：官能團(tuán)的分析和結(jié)構(gòu)鑒定按具體要求分例行分析：是指一般化驗(yàn)室日常生產(chǎn)中的分析仲裁分析：是指不同單位對分析結(jié)果有爭議時(shí)請權(quán)威單位進(jìn)行裁判的分析第6頁/共31頁按對象分：鑒定組成和測定含量按具體要求分第6頁/共31頁2.1定量和定性分析定性分析：是鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)或者化合物所組成。定量分析：是準(zhǔn)確測定物質(zhì)中有關(guān)成分的含量。結(jié)構(gòu)分析：是研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或者晶體結(jié)構(gòu)。(次要)第7頁/共31頁2.1定量和定性分析定性分析：是鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)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)分析方法。如重量分析法和滴定分析法。（P3）

重量分析法：通過化學(xué)反應(yīng)及一系列操作步驟使試樣中的待測組分轉(zhuǎn)化為另一種純粹的、固定化學(xué)組成的化合物，再稱量該化合物的重量，從而計(jì)算出待測組分的含量或者質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣的分析方法稱為重量分析方法。例如：測定試液中的SO42-

含量。

2.2化學(xué)分析方法第8頁/共31頁定義：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

滴定分析方法：將已知濃度的試劑溶液，滴加到待測物質(zhì)溶液中，使其與待測組分發(fā)生反應(yīng)，而加入的試劑量恰好為完成反應(yīng)所必需的，根據(jù)試劑的濃度和加入的準(zhǔn)確體積，計(jì)算出待測組分的含量，這樣的分析方法稱為滴定分析法。

滴定分析方法分類：酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法。第9頁/共31頁滴定分析方法：將已知濃度的試劑溶液，滴加定義：以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。由于這一類方法都需要比較特殊的儀器，通常稱為儀器分析法。

分類：光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、色譜分析法、質(zhì)譜分析法等。2.3儀器分析第10頁/共31頁定義：以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)2.3儀器分析第13.分析化學(xué)的發(fā)展概況第一次變革：20~30年代溶液四大平衡理論的建立分析化學(xué)由技術(shù)→科學(xué)第二次變革：40~60年代經(jīng)典分析化學(xué)（化學(xué)分析）

→現(xiàn)代分析化學(xué)（儀器分析為主）第三次變革：由70年代末至今提供組成、結(jié)構(gòu)、含量、分布、形態(tài)等全面信息,成為當(dāng)代最富活力的學(xué)科之一第11頁/共31頁3.分析化學(xué)的發(fā)展概況第11頁/共31頁4.定量分析的誤差及分析數(shù)據(jù)的處理4.1誤差和準(zhǔn)確度

誤差：測量值與真實(shí)值之間的差,用來衡量分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。

絕對誤差：（1－1）相對誤差：

（1－2）第12頁/共31頁4.定量分析的誤差及分析數(shù)據(jù)的處理誤差：測量值與真實(shí)值之間關(guān)于誤差注意以下幾點(diǎn)：（1）絕對誤差相等，相對誤差并不一定相同。（2）用相對誤差來表示測定結(jié)果的準(zhǔn)確度比用絕對誤差更確切。（3）誤差為正值表示分析結(jié)果偏高，負(fù)值表示分析結(jié)果偏低。準(zhǔn)確度：是指測量值ｘ與真實(shí)值μ相接近的程度。常用誤差大小表示。第13頁/共31頁關(guān)于誤差注意以下幾點(diǎn)：第13頁/共31頁4.2精密度與偏差

偏差：個(gè)別測量值與平均值之間的差值。絕對偏差：單次測量值與平均值之差。（1－3）相對偏差：絕對偏差占平均值的百分比。（1－4）

第14頁/共31頁4.2精密度與偏差第14頁/共31頁平均偏差（算術(shù)平均偏差）：各偏差值的絕對值的平均值。（1－5）相對平均偏差：平均偏差占平均值的百分比。（1－6）

第15頁/共31頁平均偏差（算術(shù)平均偏差）：各偏差值的絕對值的平均值。第15頁總體標(biāo)準(zhǔn)偏差(又稱均方根偏差)：當(dāng)測定次數(shù)趨于無限多時(shí)稱為總體標(biāo)準(zhǔn)偏差。

（1－7）樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差：當(dāng)測定次數(shù)有限時(shí)。（1－8）第16頁/共31頁總體標(biāo)準(zhǔn)偏差(又稱均方根偏差)：當(dāng)測定次數(shù)趨于無限多時(shí)稱為總相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱變異系數(shù)CV：此時(shí)用百分率或者千分率表示）。(1－9)精密度：是指在確定條件下，各次分析結(jié)果相互接近的程度。其大小可以用偏差、重復(fù)性和再現(xiàn)性表示。第17頁/共31頁相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱變異系數(shù)CV：此時(shí)用百分率或者千第1關(guān)于偏差注意以下幾點(diǎn)：（1）標(biāo)準(zhǔn)偏差比平均偏差更合理，前者可以將較大的偏差顯著的表現(xiàn)出來。（2）區(qū)分樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S與總體標(biāo)準(zhǔn)偏差σ（3）誤差與偏差的區(qū)別與聯(lián)系第18頁/共31頁關(guān)于偏差注意以下幾點(diǎn)：第18頁/共31頁準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系（1）精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件，但精密度好，準(zhǔn)確度不一定高。在確定消除了系統(tǒng)誤差的前提下，精密度可表達(dá)準(zhǔn)確度。

（2）準(zhǔn)確度高，要求精密度一定高。（3）準(zhǔn)確度反映了測量結(jié)果的正確性精密度反映了測量結(jié)果的重現(xiàn)性。第19頁/共31頁準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系第19頁/共31頁第20頁/共31頁第20頁/共31頁

誤差按照性質(zhì)分系統(tǒng)誤差（可測誤差）隨機(jī)誤差（偶然誤差或者不可測誤差）4.3.1系統(tǒng)誤差（可測誤差）（1）系統(tǒng)誤差：由某種固定的原因造成的，使測定的結(jié)果系統(tǒng)偏高或者偏低，當(dāng)重復(fù)測量時(shí)它會重復(fù)出現(xiàn)。

4.3誤差的來源、分類及減免誤差的方法第21頁/共31頁誤差按照性質(zhì)分4.3誤差的來源、分類及減免誤差①系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因a.方法誤差b.儀器和試劑誤差c.操作誤差d.主觀誤差（即個(gè)人誤差）②系統(tǒng)誤差的性質(zhì)：a.重復(fù)性b.單向性

c.誤差大小基本不變并且可測。第22頁/共31頁①系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因第22頁/共31頁③校正系統(tǒng)誤差的方法a.分析方法的選擇；b.進(jìn)行空白試驗(yàn)、對照實(shí)驗(yàn)、回收實(shí)驗(yàn)；c.校準(zhǔn)儀器；d.采用校正值等等。4.3.2隨機(jī)誤差（偶然誤差）定義：由某些無法控制的不確定因素造成的，又稱不可測誤差，服從正態(tài)分布。.第23頁/共31頁③校正系統(tǒng)誤差的方法4.3.2隨機(jī)誤差（偶然誤差）第235.有效數(shù)字及計(jì)算規(guī)則5.1有效數(shù)字的意義及位數(shù)有效數(shù)字：最高數(shù)字不為零的實(shí)際能測量的數(shù)字。可疑數(shù)字：有效數(shù)字保留的最后一位數(shù)字稱為可疑數(shù)字。例如：0.0875三位有效數(shù)字0.1000四位有效數(shù)字6.3×10-12

兩位有效數(shù)字0.90.05%一位有效數(shù)字第24頁/共31頁5.有效數(shù)字及計(jì)算規(guī)則5.1有效數(shù)字的意義及位數(shù)第24頁關(guān)于有效數(shù)字要求掌握以下幾點(diǎn)：①“0”起到定位和有效數(shù)字兩種作用。②有效數(shù)字的位數(shù)和測量儀器的精度有關(guān)，數(shù)據(jù)的位數(shù)不能任意增加或減少。

第25頁/共31頁關(guān)于有效數(shù)字要求掌握以下幾點(diǎn)：第25頁/共31頁③ｐH、ｐM、

logK等對數(shù)值的有效數(shù)字位數(shù)：取決于小數(shù)部分(即尾數(shù))數(shù)字的位數(shù)。例如：pH＝11.20，兩位有效數(shù)字。④首位數(shù)字≥8，有效數(shù)字可以多記一位。⑤改變單位不能改變有效數(shù)字。第26頁/共31頁③ｐH、ｐM、logK等對數(shù)值的有效數(shù)字位數(shù)：取決于5.2有效數(shù)字的修約規(guī)則

①“四舍六入五成雙”

尾數(shù)是“5”：5后不為零，一律進(jìn)位；5后無數(shù)或者為零，奇進(jìn)偶舍。例如：15.025115.03②必須一次修約到位，不能連續(xù)多次修約。第27頁/共31頁5.2有效數(shù)字的修約規(guī)則第27頁/共31頁（1）加減法：運(yùn)算結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)取決于絕對誤差最大者，（即以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)保留有效數(shù)字的數(shù)）。（2）乘除法：有效數(shù)字的保留，應(yīng)與這些數(shù)據(jù)中相對誤差最大的數(shù)值相對應(yīng)，（一般以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）。5.3有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則第28頁/共31頁（1）加減法：運(yùn)算結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)取決于絕對誤差最大者5.4分析化學(xué)中數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算分析結(jié)果的基本規(guī)則（1）先將各數(shù)修約到暫時(shí)多保留一位有效數(shù)字（指和結(jié)果要求的位數(shù)相比），記錄測定結(jié)果只保留一位可疑數(shù)字;（2）分析結(jié)果的表示：高含量(>10%)：四位有效數(shù)字54.63%第29頁/共31頁5.4分析化學(xué)中數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算分析結(jié)果的基本規(guī)則第29頁中含量(1-10%)：三位有效數(shù)字1.34%低含量(<1%)：二位有效數(shù)字0.023%（3）分析中各類誤差表示：一般取1～2位有效數(shù)字。例：1.67%,0.32%,0.09%（4）對各種化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算,視具體情況一般保留2-3位有效數(shù)字。第30頁/共31頁中含量(1-10%)：三位有效數(shù)字1.34作業(yè)：P27：思考題：1.2.4.5.習(xí)題：1.2.第31頁/共31頁作業(yè)：第31頁/共31頁這門課程的目的和要求目的：學(xué)習(xí)分析化學(xué)的基本理論知識，建立起嚴(yán)格的量的概念，掌握分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能要求：預(yù)習(xí)、筆記、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核形式：實(shí)驗(yàn)（30%）,作業(yè)（10%）,期末考試（60%）。第1頁/共31頁這門課程的目的和要求目的：學(xué)習(xí)分析化學(xué)的基本理論知識，第第一章緒論1.

分析化學(xué)的任務(wù)和作用

任務(wù)：確定物質(zhì)的化學(xué)組成(定性分析)、化學(xué)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)分析)、各組分的相對含量(定量分析)。作用：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、尖端科學(xué)和國防科技第2頁/共31頁第一章緒論1.分析化學(xué)的任務(wù)和作用第2頁/共31頁2.分析方法的分類按任務(wù)分按測定原理分按研究對象分按試樣用量和操作規(guī)模分按具體要求分第3頁/共31頁2.分析方法的分類第3頁/共31頁按任務(wù)分定性分析定量分析結(jié)構(gòu)分析：鑒定組成：測定含量：研究結(jié)構(gòu)按測定原理分

化學(xué)分析：儀器分析：

重量分析，滴定分析光學(xué)分析，電分析，色譜分析

NMR，MS，電子顯微鏡，x-射線分析第4頁/共31頁按任務(wù)分：鑒定組成按測定原理分重量分析，滴定分析第4頁/按試樣用量和操作規(guī)模分常量分析：半微量分析：微量分析：超微量分析：S>0.1g,V>10mLS0.01~0.1g,V1~10ｍLS0.1~10mg,V0.01~1mLS<0.1mg,V<0.01mL第5頁/共31頁按試樣用量和操作規(guī)模分S>0.1g,V>1按對象分

無機(jī)分析 有機(jī)分析：鑒定組成和測定含量：官能團(tuán)的分析和結(jié)構(gòu)鑒定按具體要求分例行分析：是指一般化驗(yàn)室日常生產(chǎn)中的分析仲裁分析：是指不同單位對分析結(jié)果有爭議時(shí)請權(quán)威單位進(jìn)行裁判的分析第6頁/共31頁按對象分：鑒定組成和測定含量按具體要求分第6頁/共31頁2.1定量和定性分析定性分析：是鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)或者化合物所組成。定量分析：是準(zhǔn)確測定物質(zhì)中有關(guān)成分的含量。結(jié)構(gòu)分析：是研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或者晶體結(jié)構(gòu)。(次要)第7頁/共31頁2.1定量和定性分析定性分析：是鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)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)分析方法。如重量分析法和滴定分析法。（P3）

重量分析法：通過化學(xué)反應(yīng)及一系列操作步驟使試樣中的待測組分轉(zhuǎn)化為另一種純粹的、固定化學(xué)組成的化合物，再稱量該化合物的重量，從而計(jì)算出待測組分的含量或者質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣的分析方法稱為重量分析方法。例如：測定試液中的SO42-

含量。

2.2化學(xué)分析方法第8頁/共31頁定義：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

滴定分析方法：將已知濃度的試劑溶液，滴加到待測物質(zhì)溶液中，使其與待測組分發(fā)生反應(yīng)，而加入的試劑量恰好為完成反應(yīng)所必需的，根據(jù)試劑的濃度和加入的準(zhǔn)確體積，計(jì)算出待測組分的含量，這樣的分析方法稱為滴定分析法。

滴定分析方法分類：酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法。第9頁/共31頁滴定分析方法：將已知濃度的試劑溶液，滴加定義：以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。由于這一類方法都需要比較特殊的儀器，通常稱為儀器分析法。

分類：光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、色譜分析法、質(zhì)譜分析法等。2.3儀器分析第10頁/共31頁定義：以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)2.3儀器分析第13.分析化學(xué)的發(fā)展概況第一次變革：20~30年代溶液四大平衡理論的建立分析化學(xué)由技術(shù)→科學(xué)第二次變革：40~60年代經(jīng)典分析化學(xué)（化學(xué)分析）

→現(xiàn)代分析化學(xué)（儀器分析為主）第三次變革：由70年代末至今提供組成、結(jié)構(gòu)、含量、分布、形態(tài)等全面信息,成為當(dāng)代最富活力的學(xué)科之一第11頁/共31頁3.分析化學(xué)的發(fā)展概況第11頁/共31頁4.定量分析的誤差及分析數(shù)據(jù)的處理4.1誤差和準(zhǔn)確度

誤差：測量值與真實(shí)值之間的差,用來衡量分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。

絕對誤差：（1－1）相對誤差：

（1－2）第12頁/共31頁4.定量分析的誤差及分析數(shù)據(jù)的處理誤差：測量值與真實(shí)值之間關(guān)于誤差注意以下幾點(diǎn)：（1）絕對誤差相等，相對誤差并不一定相同。（2）用相對誤差來表示測定結(jié)果的準(zhǔn)確度比用絕對誤差更確切。（3）誤差為正值表示分析結(jié)果偏高，負(fù)值表示分析結(jié)果偏低。準(zhǔn)確度：是指測量值ｘ與真實(shí)值μ相接近的程度。常用誤差大小表示。第13頁/共31頁關(guān)于誤差注意以下幾點(diǎn)：第13頁/共31頁4.2精密度與偏差

偏差：個(gè)別測量值與平均值之間的差值。絕對偏差：單次測量值與平均值之差。（1－3）相對偏差：絕對偏差占平均值的百分比。（1－4）

第14頁/共31頁4.2精密度與偏差第14頁/共31頁平均偏差（算術(shù)平均偏差）：各偏差值的絕對值的平均值。（1－5）相對平均偏差：平均偏差占平均值的百分比。（1－6）

第15頁/共31頁平均偏差（算術(shù)平均偏差）：各偏差值的絕對值的平均值。第15頁總體標(biāo)準(zhǔn)偏差(又稱均方根偏差)：當(dāng)測定次數(shù)趨于無限多時(shí)稱為總體標(biāo)準(zhǔn)偏差。

（1－7）樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差：當(dāng)測定次數(shù)有限時(shí)。（1－8）第16頁/共31頁總體標(biāo)準(zhǔn)偏差(又稱均方根偏差)：當(dāng)測定次數(shù)趨于無限多時(shí)稱為總相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱變異系數(shù)CV：此時(shí)用百分率或者千分率表示）。(1－9)精密度：是指在確定條件下，各次分析結(jié)果相互接近的程度。其大小可以用偏差、重復(fù)性和再現(xiàn)性表示。第17頁/共31頁相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（又稱變異系數(shù)CV：此時(shí)用百分率或者千第1關(guān)于偏差注意以下幾點(diǎn)：（1）標(biāo)準(zhǔn)偏差比平均偏差更合理，前者可以將較大的偏差顯著的表現(xiàn)出來。（2）區(qū)分樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S與總體標(biāo)準(zhǔn)偏差σ（3）誤差與偏差的區(qū)別與聯(lián)系第18頁/共31頁關(guān)于偏差注意以下幾點(diǎn)：第18頁/共31頁準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系（1）精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件，但精密度好，準(zhǔn)確度不一定高。在確定消除了系統(tǒng)誤差的前提下，精密度可表達(dá)準(zhǔn)確度。

（2）準(zhǔn)確度高，要求精密度一定高。（3）準(zhǔn)確度反映了測量結(jié)果的正確性精密度反映了測量結(jié)果的重現(xiàn)性。第19頁/共31頁準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系第19頁/共31頁第20頁/共31頁第20頁/共31頁

誤差按照性質(zhì)分系統(tǒng)誤差（可測誤差）隨機(jī)誤差（偶然誤差或者不可測誤差）4.3.1系統(tǒng)誤差（可測誤差）（1）系統(tǒng)誤差：由某種固定的原因造成的，使測定的結(jié)果系統(tǒng)偏高或者偏低，當(dāng)重復(fù)測量時(shí)它會重復(fù)出現(xiàn)。

4.3誤差的來源、分類及減免誤差的方法第21頁/共31頁誤差按照性質(zhì)分4.3誤差的來源、分類及減免誤差①系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因a.方法誤差b.儀器和試劑誤差c.操作誤差d.主觀誤差（即個(gè)人誤差）②系統(tǒng)誤差的性質(zhì)：a.重復(fù)性b.單向性

c.誤差大小基本不變并且可測。第22頁/共31頁①系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因第22頁/共31頁③校正系統(tǒng)誤差的方法a.分析方法的選擇；b.進(jìn)行空白試驗(yàn)、對照實(shí)驗(yàn)、回收實(shí)驗(yàn)；c.校準(zhǔn)儀器；d.采用校正值等等。4.3.2隨機(jī)誤差（偶然誤差）定義：由某些無法控制的不確定因素造成的，又稱不可測誤差，服從正態(tài)分布。.第23頁/共31頁③校正系統(tǒng)誤差的方法4.3.2隨機(jī)誤差（偶然誤差）第235.有效數(shù)字及計(jì)算規(guī)則5.1有效數(shù)字的意義及位數(shù)有效數(shù)字：最高數(shù)字不為零的實(shí)際能測量的數(shù)字。可疑數(shù)字：有效數(shù)字保留的最后一位數(shù)字稱為可疑數(shù)字。例如：0.0875三位有效數(shù)字0.1000四位有效數(shù)字6.3×10-12

兩位有效數(shù)字0.90.05%