定量分析化学概论Word格式.docx

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溶解酸溶:

加热HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HF、混合酸

碱溶:

NaOH、KOH

熔融酸性:

K2S2O7

碱性:

NaCO3、NaOH、Na2O2

3、分离及测定

复杂样品分离:

沉淀分离、萃取分离、离子交换、层析分离

分离要求:

被测组分不能损失;

干扰组分减少到不干扰。

消除干扰方法:

掩蔽

测定方法:

手续简单、快捷、准确、试剂便宜易得

分析方法:

化学方法:

准确度高,常量组分的测定

仪器方法:

灵敏度高,微量组分的测定

4、分析结果的计算及评价

根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据,计算试样中待测组分含量。

1.1.3定量分析结果的表示

1.待测组分的化学表示式:

a以待测组分实际存在形式表示分子、离子

b以氧化物（矿石分析中常用或者元素形式表示（金属材料、有机分析

2.待测组分含量的表示法

质量分数%气体试样:

体积分数液体试样:

浓度mg/L等

1.2分析化学中的误差

分析的核心是准确的量的概念,凡是测量就有误差,减少测量误差是分析工作的重点之一。

1.2.1真值（xT

1.纯物质的理论真值:

如纯NaCl中Cl的含量,一般情况下真值是未知的。

2.计量学真值:

如国际计量大会确定的长度、质量、物质的量单位（如米、千克等;

标准参考物质证书上给出的数值;

有经验的人用可靠方法多次测定的平均值,确

认消除系统误差。

3.相对真值:

认定精确度高一个数量级的测定值作为低一级测量值的真值。

（如标准试

样（在仪器分析中常常用到的含量

1.2.2平均值（x12...nxxxxn

+++=是对真值的最佳估计1.2.3中位数（xM

将平行测定的数据按大小顺序排列

1.小10.10,10.20,10.40,10.46,10.50大x=10.33

2.10.10,10.20,10.40,10.46,10.50,10.54x=10.37xM=10.43

当有异常值时,10.10,10.20,10.40,10.46,10.50,12.80xM=10.43x=10.74“很多情况下,用中位数表示‘中心趋势’比用平均值更实际。

”

1.2.4误差与偏差（erroranddeviation

1.误差（E:

测定结果与真实值之间的差值E=x-xT

绝对误差（absoluteerror:

Ea=x-xT有大小、正负

相对误差（relativeerror:

Er=Ea/xT⨯100%有大小、正负（Er小,准确度高建立误差概念的意义:

为估计真值:

xT=x-E,分析天平的测量误差为0.0001g,则xT=x±

0.0001g

2.偏差:

测定结果与平均结果的差值d=x-x0di∑=

平均偏差（d:

12...n

ddddn

++=相对平均偏差=d/x⨯100%

标准偏差:

S=n-测量次数相对标准偏差:

100%rsSx

=⨯S是表示偏差的最好方法,数学严格性高,可靠性大,能显示出较大的偏差。

1.2.5准确度与精密度（accuracyandprecision

1.准确度:

表示测定结果与真值的接近程度,用误差表示。

（用相对误差较好

2.精密度:

重复性,再现性。

不准确但精密

结论:

精密度是保证准确度的前提

精密度好,准确度不一定好,可能有系统误差存在

精密度不好,衡量准确度无意义。

在确定消除了系统误差的前提下,精密度可表达准确度。

常量分析要求误差小于0.1-0.2%.

1.2.6极差（R,

又称全距或范围误差:

R=xmax-xmin相对极差R/x⨯100%

1.2.7系统误差和随机误差

1.系统误差:

由某种固定原因造成,使测定结果系统地偏高或偏低。

可用校正地方法加以消除。

特点:

（1单向性:

要么偏高,要么偏低,即正负、大小有一定地规律性

（2重复性:

同一条件下,重复测定中,重复地出现;

（3可测性:

误差大小基本不变。

来源:

（1方法误差;

（2仪器试剂误差;

（3操作误差;

（4主观误差

2.随机误差:

由某些不固定偶然原因造成,使测定结果在一定范围内波动,大小、正

负不定,难以找到原因,无法测量。

（1不确定性;

（2不可避免性。

只能减小,不能消除。

每次测定结果无规

律性,多次测量符合统计规律。

3.过失、错误

1.2.8公差

公差是生产部门对于分析结果允许误差的一种表示方法。

如果分析结果超出允许的公差范围,称为“超差”。

提高分析准确度的方法

1.选择合适的分析方法。

化学分析:

准确度高,常量组分

仪器分析:

灵敏度高,微量组分

2.减小测量误差

3.消除系统误差仪器校准,试剂提纯

检查:

空白试验:

检查蒸馏水、试剂、器皿,不加试样的测定。

对照试验:

判断方法是否有系统误差,标准样品、其他方法（经典,不同人、实验室对照。

回收试验:

对试样组成不清时,在试样中加入已知量的待测组分。

4.增加平行测定次数,2-4次。

1.3有效数字及其运算规则

1.3.1有效数字

有效数字:

实际上能测到的数字。

确定有效数字的原则:

最后结果只保留一位不确定的数字。

0-9都是有效数字,但0作为定小数点位置时则不是。

例:

0.0053（二位,0.5300（四位,0.0503（三位,0.5030（四位

首位数字是8,9时,可按多一位处理,如9.83―四位。

1.000843181五位0.03821.98×

10-10三位

0.10000.98%四位3600100有效位数不确定

2.倍数、分数关系无限多位有效数字

3.pH、pM、lgc、lgK等对数值,有效数字由尾数决定。

pM=5.00（二位[M]=1.0×

10-5;

PH=10.34（二位;

pH=0.03（二位1.3.2数字修约原则

1.“四舍六入五成双”例:

3.148-3.1,0.736-0.74,75.5-76

2.当测量值中被修约的数字是5,而其后还有数字时,进位。

如:

2.451-2.5

3.一次修约。

13.4748-13.47

1.3.3计算规则

1.加减法:

以小数点后位数最少的数字为准。

绝对误差最大的数

0.0121+25.64+1.05782=26.71;

50.1+1.45+0.5812=52.1

2.乘除法:

以有效数字位数最少的为准。

相对误差最大的数例:

0.0121×

25.64×

1.05782=0.328

可以先修约再计算,也可以计算后再修约。

（用计算器运算

1.4滴定分析法概述

1.4.1滴定分析法的特点和主要方法

B（被测组分+T（滴定剂=P（产物

（1准确度高（误差<

0.1%;

（2适用于常量分析;

（3操作简便、快捷,费用低。

标准溶液:

已知准确浓度的试剂溶液。

滴定剂:

已知准确浓度的试剂。

滴定:

滴定剂从滴定管加到待测溶液的过程。

化学计量点（sp:

待测组分与滴定剂定量反应完全时的那一点。

NaOH+HClpH=7.0滴定终点（ep:

滴定剂发生颜色变化时的转折点。

酚酞pH=8.0-9.6终点误差（Et:

终点与化学计量点不一致所引起的误差。

1.4.2滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式

1.适合滴定分析法的化学反应,应具备以下几个条件:

（1有确定的化学计量关系

（2反应定量进行（反应进行程度达99.9%以上

（3有较快的反应速度

（4有适当的指示剂

2.滴定方式:

（1直接滴定法:

符合滴定要求的反应。

2H++Na2CO3=H2O+CO2+2Na+;

Zn2++H2Y=ZnY+2H+;

Ag++Cl-

=AgCl;

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

（2返滴定法:

反应速度慢或样品是固体、气体,或缺乏合适的指示剂。

（g2324442（2NHHSONHSO+-++过量=24242HSONaOHNaSOHO+=+（lAl3++H2Y2-（过量=AlY-+2H+（反应慢H2Y2-+Cu2+=CuY+2H+

（sCaCO3+2HCl（过量=CaCl2+CO2+H2OHCl+NaOH=NaCl+H2O

（3置换滴定法:

有些氧化反应不是定量进行或没有合适的指示剂。

Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-+=2I-+S4O62—

Na2S2O3不能直接滴定K2Cr2O7（氧化性强

（4间接滴定法:

不能与滴定剂发生反应的物质。

Ca2++MnO4-不反应

Ca2++C2O42-=CaC2O4↓H+Ca2++C2O42-5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O1.4.3基准物质与标准溶液

1.基准物质:

能直接配制或标定标准溶液的物质。

要求:

（1组成与化学式相符;

（2纯度高（99.9%以上;

（3性质稳定

（4摩尔质量大（5反应定量进行,没有副反应。

2.标准溶液的配制（1直接法（2标定法

标定HCl溶液:

Na2CO3,Na2B4O7⋅H2O标定NaOH:

邻苯二甲酸氢钾,草酸H2C2O4⋅2H2O

1.4.4滴定分析的计算

1.标准溶液浓度的表示法

（1物质的量浓度,用c表示,单位mol/Lc=n/V

（2滴定度:

1ml滴定剂相当于被测物质的质量（g,用T表示,单位g/ml.T与c之间的关系:

滴定反应：

bB（被测组分）＋tT（滴定剂）＝pP（产物）bMB克TtmolcT/1000molT=x/t（cTMx/1000物质B的物质的量nB与基本单元的选择有关。

基本单元：

可以是分子、原子、离子、电子以及其他粒子或这些粒子的特定组合。

特定组合可以是已知客观存在的，也可以是根据需要拟定的独立单元或非整数粒子的组合。

如H2，H，H2SO4,1/2H2SO4,1/5KmnO4分别记为n（H2,n（H,n（H2SO4,n（1/2H2SO4,n（1/5KmnO4.n（baB=n（Babc（baB=c（Babc（H2SO4=0.1mol/L,c（1/2H2SO4=2c（H2SO4=0.2mol/L,c（2H2SO4=0.05mol/L2.滴定分析的计算

（1）按化学计量关系tT＋bB＝cC＋dDbnTtnT/t=nB/bnB＝（2按等物质的量规则cBVB=cTVTbt选择tT，bB，cC，dD这些特定组合为基本单元，则有n（tT）=n（bB）=n（cC）=n（dD）1111bnT=nBcTVT=cBVB有：

cBVB＝cTVTtbtbt例：

滴定反应5C2O42-+2MnO4+16H＝2Mn＋10CO2＋8H2O25-+2+A．根据化学计量比有：

n（KMnO4）＝n（H2C2O4）B．根据等物质的量规则有：

n（2KMnO4）（5H2C2O4）＝n3.标准溶液浓度的计算A.直接配制法：

B.标定法：

cB＝nB/VB=mB/VMBbtVTVB11n（KMnO4）＝n2C2O4）（H25cB＝cT4.含量计算待测组分的含量用质量分数wB表示wB＝mB/mS×

100%mB=nBMB=<

例4>

bnTMB=tbcTVTMBt设反应的化学计量比为b/tbcTVTMBwB=t×

100%ms作业：

作业：

P273，412，17，18，P289，12，16P2917，18，196