總結(jié)第三章定量基礎(chǔ)完成

第三章定量分析基礎(chǔ)TheBasicofQuantitativeAnalysis教學要求

1.了解分析化學的任務(wù)和作用。

2.了解定量分析方法的分類和定量分析的過程。

3.了解定量分析過程中誤差產(chǎn)生的原因、表示方法以及提高準確度的方法。

4.

掌握分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。

5.

理解有效數(shù)字的意義，并掌握其運算規(guī)則。

6.了解滴定分析方法的基本知識。1.定義：以物質(zhì)的化學反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法稱為化學分析法(經(jīng)典分析方法)。2.分類(1)重量分析法●根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物(沉淀)的重量來確定被測組分在分在試樣中的含量。3.2.1化學分析方法(chemicalanalysis)(2)滴定分析法●將一種已知準確濃度的溶液用滴定管滴加到一定量的被測物溶液中去，直到反應(yīng)恰好完全為止。根據(jù)其用量確定被測物的含量?！襁m用范圍：適用于常量分析?！裉攸c：準確度高、操作簡便、快速。應(yīng)用廣泛。這種方法專指容量分析，注重體積的測定?！穹诸悾?/p>

(1)光學分析法；(2)電化學分析法；(3)色譜分析法；3.2.2儀器分析方法(instrumentalanalysis)判斷：儀器分析法具有靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點，因此在任何測定時可以取代化學分析法。(×)1.真值(xT)

2.絕對誤差(absoluteerror)

測量值與真實值之差。E=x–xT3.相對誤差(relativeerror)

誤差在真實值中所占的比例。3.4.1準確度和精密度—P744.準確度(accuracy)●分析結(jié)果與真實值的接近程度,常以絕對誤差(E)和相對誤差(Er)來表示注意：絕對誤差和相對誤差都有正負之分，正值表示測量結(jié)果偏高，負值表示測量結(jié)果偏低。5.精密度和偏差—P75精密度(precision)：是指在相同的條件下多次重復(fù)(平行)測定值間相互接近程度。表示測定結(jié)果的重復(fù)性或再現(xiàn)性。

(2)偏差：是指各單次測量結(jié)果與多次測量結(jié)果的算術(shù)平均值之間的差別。6.準確度和精密度的關(guān)系甲組數(shù)據(jù)準確度和精密度都高，分析結(jié)果可靠；乙組數(shù)據(jù)雖然精密度高，但準確度太低；丙組數(shù)據(jù)精密度和準確度都低；丁組數(shù)據(jù)精密度很低，準確度稍高，但不可靠。甲乙丙丁代表個別測定值表示平均值真實值●精密度是保證準確度的先決條件

精密度差，所測結(jié)果不可靠，也就失去了衡量準確度的前提；●精密度高不一定保證準確度高

但只有高的精密度才可能有高的準確度。

準確度反應(yīng)的是測定值與真實值的符合程度。精密度反應(yīng)的則是平行測定值之間的符合程度。和真值無關(guān)。準確度和精密度的關(guān)系1.系統(tǒng)誤差(systematicerror,可測誤差)

在分析過程中，由某些固定因素造成的誤差。特點:

●重復(fù)性在相同條件下重復(fù)測定時，總是重復(fù)出現(xiàn)，正負及大小可測?！駟蜗蛐韵到y(tǒng)誤差的數(shù)值(大小)對分析結(jié)果的影響比較固定，使測定結(jié)果系統(tǒng)地偏高或偏低。可用一定的方法消除。3.4.2定量分析誤差產(chǎn)生的原因P76①方法誤差由所選擇的方法本身造成的，無法避免。如滴定分析中指示劑的變色點與化學計量點不一致;②儀器誤差由于儀器本身不夠精確造成的。如天平砝碼銹蝕、容量器皿刻度不準確。配標液時，容量瓶刻度不準確；系統(tǒng)誤差的分類——按產(chǎn)生原因分④個人誤差又稱主觀誤差，由于分析人員的主觀原因造成的。如：個人對顏色敏感程度不同。⑤操作誤差

由于所使用的分析操作與正確的分析操作之間有差別造成的。如：試樣分解時分解不夠完全。③試劑誤差試劑或蒸餾水不純引起的。如試劑或蒸餾水含有被測物或干擾物;2.隨機誤差(randomerror，偶然誤差)●在分析過程中，由某些隨機的、偶然的因素(環(huán)境的溫度，濕度，氣壓的微小波動，儀器性能的微小變化及分析者在處理每份試樣時的微小差別引起的)造成的?！?/p>

特點客觀存在，不可避免，其大小、正負具有隨機性，但大小符合統(tǒng)計規(guī)律。3.4.2定量分析誤差產(chǎn)生的原因1.是非題：(1)誤差是測量值與真實值之差。()(2)精密度高，則準確度一定高。

()(3)增加平行測定次數(shù)可以消除隨機誤差。()(4）同一分析試樣在多次重復(fù)測定時，平均值與真實值之間的符合程度，叫精密度。（

）2.選擇題：(1)誤差的正確定義是()A.測量值與算術(shù)平均值之差，B.含有誤差之值與真值之差，C.測量值與其真值之差，

D.錯誤值與其真值之差×C

√××2.選擇題：(2)精密度和準確度的關(guān)系是（）

A.精密度高，準確度必然高；

B.準確度高，精密度也就高；

C.精密度是保證準確度的前提；

D.準確度是保證精密度的前提。(3)可以減小分析測試中隨機誤差的措施是()A.增加平行測定次數(shù)；

B.進行方法校正；

C.進行空白試驗；

D.進行儀器校正。CA(4)

在標定氫氧化鈉準確濃度時，某同學四次測定結(jié)果分別為0.1022molL1、0.1023molL1、0.1022molL1、0.1024molL1。而實際結(jié)果應(yīng)為0.1098molL1，該同學的測定結(jié)果（

）

A.

準確度高，精密度也高

B.

準確度高，但精密度低

C.

準確度較低，但精密度較高D.準確度和精密度都低C（5）用配位（絡(luò)合）滴定法測定石灰石中CaO的含量，經(jīng)四次平行測定，得x=27.50%，若真實含量為27.30%，則27.50%27.30%=+0.20%，稱為

(

)

A.

絕對偏差

B.

相對偏差

C.

絕對誤差

D.

相對誤差1.算術(shù)平均值對某試樣進行n次平行測定，測定數(shù)據(jù)為x1，x2，x3….，xn，則其算術(shù)平均值為3.5.1平均偏差和標準偏差2.極差R

一組測量數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差。

R=xmax-xmin3.5分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理—P78

絕對偏差是指個別測定值與平均值的差值，即3.絕對偏差(di)和平均偏差()

平均偏差是各次測量偏差的絕對值的平均值，即4.相對平均偏差(dr)—relativeaveragedeviation平均偏差除以算術(shù)平均值得相對平均偏差。即5.標準偏差和相對標準偏差(CV)●對有限次(n<20)平行測定，標準偏差用s表示?！裣鄬藴势?CV)又稱變異系數(shù)【例】分析鐵礦石中的鐵的質(zhì)量分數(shù)，其結(jié)果為37.04%,37.23%,37.16%，37.13%。計算結(jié)果的平均值、平均偏差、相對平均偏差、標準偏差及變異系數(shù)。解：平均值為

單次測量偏差分別為：d1=-0.10%,d2=0.09%,d3=0.02%,d4=0.01%,平均偏差為：=0.11%=37.14%相對平均偏差為：=0.079%=0.46%標準偏差為相對標準偏差為1.從第一位非“0”的數(shù)字開始算起例：0.4252g,1.4832g,0.0104g,15.40mL,0.001L有效數(shù)字：4位5位3位4位1位數(shù)據(jù)中的“0”有以下規(guī)定：①有效數(shù)字中間和后面的“0”是有效數(shù)字。②有效數(shù)字前面的“0”不是有效數(shù)字(起定位作用)?！裼行?shù)字位數(shù)的確定2.對常數(shù)、分數(shù)或倍數(shù)等非測量所得數(shù)據(jù),其有效數(shù)字為任意位。

如：1000，1/2,等。3.pH、pM、lgK等對數(shù)值,有效數(shù)字位數(shù)僅取決于小數(shù)部分數(shù)字的位數(shù)。如pH=11.30,為兩位有效數(shù)字，換為c(H+)

=5.0×10-12mol·L-1

1.從第一位非“0”的數(shù)字開始算起●有效數(shù)字位數(shù)的確定4.

若某數(shù)字的首位數(shù)字≥8，則該有效數(shù)字的位數(shù)可多計算一位。如8.58，9.67可看作四位有效數(shù)字。●數(shù)字修約規(guī)則—四舍六入五留雙當尾數(shù)≤4時舍棄；尾數(shù)≥6時則進入。尾數(shù)=5時，若5后面數(shù)字不為“0”，則進入；若5后面數(shù)字為“0”，則5前面為偶數(shù)者舍棄，為奇數(shù)者進入。3.6.2有效數(shù)字的運算規(guī)則例:將下列數(shù)字修約成四位有效數(shù)字:

3.746

3.524

7.2166.5346.5353.74643.52367.215506.534506.534511.加減法

有效數(shù)字位數(shù)以小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)。即：絕對誤差最大的數(shù)為準。例:50.1+1.45+0.5812=?=50.1+1.4+0.6=52.12.乘除法

有效位數(shù)以有效位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)。即：相對誤差最大的數(shù)據(jù)為準。例:2.18790.15460.06=?2.18790.15460.06=2.190.15460.1=20.3

若連續(xù)計算至最后則為20.2。3.乘方或開方時，有效數(shù)字位數(shù)不變。如：【例】根據(jù)有效數(shù)字的計算規(guī)則，計算下列結(jié)果：(1)1.500.3278+1.810-3-(0.0012568÷0.0317)

＝0.492+0.0018-0.0397＝0.454

或連續(xù)計算至最后結(jié)果定位為0.456。若連續(xù)計算結(jié)果為：0.004137●滴定(titration)：通過滴定管滴加滴定劑的操作過程?！窕瘜W計量點(理論終點)：所加標準溶液與被測物質(zhì)恰好完全反應(yīng)的這一點。●滴定終點(endpoint,ep):

指示劑在理論終點或其附近會產(chǎn)生一種明顯的外部效果變化(如顏色的改變，沉淀的生成或消失)來結(jié)束滴定，其外部效果轉(zhuǎn)變點稱為滴定終點。2.滴定分析過程的幾個基本概念根據(jù)分析對象的不同而采用不同的滴定方式?！裰苯拥味ǔＲ姡簭娝釓妷A滴定和一般絡(luò)合滴定。如NaOH標準溶液滴定HCl溶液。直接滴定法是滴定分析中最常用和最基本的滴定方式。2.常見的滴定方式●返滴定法(回滴)反應(yīng)速度較慢或無合適指示劑時，可于被測物中先加入一定量過量的滴定劑，待反應(yīng)完成后，再用另一種標準液滴定剩余的滴定劑，此法稱為返滴定法，也稱剩余量滴定法。CaCO3HClNaOH1.

標準溶液已知準確濃度的溶液。2.基準物質(zhì)

能用于直接配制或標定標準溶液的物質(zhì)?！窕鶞饰镔|(zhì)應(yīng)具備以下條件(1)純度高：>99.9%。(2)組成與化學式應(yīng)完全符合若含結(jié)晶水，其含量應(yīng)與化學式相符合。3.7.3標準溶液和基準物質(zhì)—P87常見的基準物質(zhì)：酸堿反應(yīng)：

Na2CO3(無水)、Na2B4O7·10H2O

、H2C2O4等；配位反應(yīng)：CaCO3、ZnO及Cu等各種光譜純金屬沉淀反應(yīng)：NaCl、KBr、AgNO3

氧化還原：

K2Cr2O73.標準溶液的配制

(1)直接配制法：用分析天平準確稱取一定量的基準物質(zhì)，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后算出該溶液的準確濃度。如：準確稱量1.226g