總結(jié)-第三章定量分析基礎(chǔ)-完成

1、教學(xué)要求教學(xué)要求1.了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用。了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用。2.了解定量分析方法的分類和定量分析了解定量分析方法的分類和定量分析的過程。的過程。3.了解定量分析過程中誤差產(chǎn)生的原因、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(zhǔn)確度的方法。表示方法以及提高準(zhǔn)確度的方法。4. 掌握掌握分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。5. 理解有效數(shù)字理解有效數(shù)字的意義，的意義，并掌握并掌握其運(yùn)算其運(yùn)算規(guī)則。規(guī)則。6. 了解滴定分析方法的基本知識了解滴定分析方法的基本知識。 1. 定義：定義：以物質(zhì)的以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法稱為化為基礎(chǔ)的分析方法稱為化學(xué)分析法學(xué)分

2、析法(經(jīng)典分析方法經(jīng)典分析方法)。2. 分類分類(1)重量分析法重量分析法根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物(沉淀沉淀)的重量來確定被測組分在分在的重量來確定被測組分在分在試樣中的含量。試樣中的含量。3.2.1 化學(xué)分析方法化學(xué)分析方法(chemical analysis)(2)滴定分析法滴定分析法將一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液用滴定管滴加到一定量的被測將一種已知準(zhǔn)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。物溶液中去，直到反應(yīng)恰好完全為止。根據(jù)其用量確定被測根據(jù)其用量確定被測物的含量。物的含量。適用范圍：適用范圍：適用于常量分析。適用于常量分析。特點(diǎn)：特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高、操作簡便、快

3、速。應(yīng)用廣泛。這種方法準(zhǔn)確度高、操作簡便、快速。應(yīng)用廣泛。這種方法專指專指容量分析容量分析，注重注重體積的測定。體積的測定。 分類：分類： (1) 光學(xué)分析法；光學(xué)分析法； (2) 電化學(xué)分析法；電化學(xué)分析法； (3) 色譜分析色譜分析法；法；3.2.2 儀器分析方法儀器分析方法(instrumental analysis)判斷：判斷：儀器分析法具有靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)儀器分析法具有靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此在任何測定時可以取代化學(xué)分析法。，因此在任何測定時可以取代化學(xué)分析法。( )1. 真值真值(xT) 2. 絕對誤差絕對誤差 (absolute error) 測量值與真實(shí)值之差

4、。測量值與真實(shí)值之差。 E= x xT3. 相對誤差相對誤差 (relative error) 誤差在真實(shí)值中所占的比例。誤差在真實(shí)值中所占的比例。%TrTTxxEExx 1001003.4.1 準(zhǔn)確度和精密度準(zhǔn)確度和精密度 P744. 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度(accuracy)分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度, 常以絕對誤差常以絕對誤差(E)和相對誤差和相對誤差(Er)來來表示表示注意：注意： 絕對誤差和相對誤差都有正負(fù)之分，絕對誤差和相對誤差都有正負(fù)之分，正值表示測量結(jié)果偏高，負(fù)值表示測量結(jié)正值表示測量結(jié)果偏高，負(fù)值表示測量結(jié)果偏低。果偏低。5.精密度和偏差精密度和偏差P75精密

5、度精密度(precision)：是指在相同的條件下多次重是指在相同的條件下多次重復(fù)復(fù)(平行平行)測定值間相互接近程度。表示測定結(jié)果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。的重復(fù)性或再現(xiàn)性。 (2) 偏差：偏差：是指各單次測量結(jié)果與多次測量結(jié)果的是指各單次測量結(jié)果與多次測量結(jié)果的算術(shù)平均值之間的差別。算術(shù)平均值之間的差別。iidxx = n n1 1i ii ix xn nn nx x11) )( (n21xxx6.準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系甲組數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和精密度都高，分析結(jié)果可靠；甲組數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(zhǔn)確度太低；乙組數(shù)據(jù)雖

6、然精密度高，但準(zhǔn)確度太低；丙組數(shù)據(jù)精密度和準(zhǔn)確度都低；丙組數(shù)據(jù)精密度和準(zhǔn)確度都低；丁組數(shù)據(jù)精密度很低，準(zhǔn)確度稍高，但不可靠。丁組數(shù)據(jù)精密度很低，準(zhǔn)確度稍高，但不可靠。甲甲乙乙丙丙丁丁代表個別測定值代表個別測定值表示平均值表示平均值真實(shí)值真實(shí)值精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件精密度是保證準(zhǔn)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(zhǔn)確度的前提；精密度差，所測結(jié)果不可靠，也就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提；精密度高不一定保證準(zhǔn)確度高精密度高不一定保證準(zhǔn)確度高 但只有高的精密度才可能有高的準(zhǔn)確度。但只有高的精密度才可能有高的準(zhǔn)確度。 準(zhǔn)確度反應(yīng)的是測定值與真實(shí)值的符合程度。準(zhǔn)確度反應(yīng)的是測定值與真

7、實(shí)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)。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(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系1. 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差(systematic error,可測誤差可測誤差) 在分析過程中，由某些固定因素造成的誤差。在分析過程中，由某些固定因素造成的誤差。特點(diǎn)特點(diǎn): 重復(fù)性重復(fù)性在相同條件下重復(fù)測定時，總是重復(fù)出現(xiàn)，正負(fù)及大在相同條件下重復(fù)測定時，總是重復(fù)出現(xiàn)，正負(fù)及大小可測。小可測。單向性單向性系統(tǒng)誤差的數(shù)值系統(tǒng)誤差的數(shù)值(大小大小)對分析結(jié)果的影響比較固定對分析結(jié)果的影響比較固定 ，使測定結(jié)果系統(tǒng)地偏高或偏低。使測定結(jié)果系

8、統(tǒng)地偏高或偏低。 可用一定的方法消除?？捎靡欢ǖ姆椒ㄏ?.4.2 定量分析誤差產(chǎn)生的原因定量分析誤差產(chǎn)生的原因 P76 方法誤差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(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致的變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致; 儀器誤差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(zhǔn)確。配標(biāo)液時，容量瓶刻度不準(zhǔn)確；度不準(zhǔn)確。配標(biāo)液時，容量瓶刻度不準(zhǔn)確；系統(tǒng)誤差的分類系統(tǒng)誤差的分類按產(chǎn)生原因分按產(chǎn)生原因分 個人誤差個人誤差又稱主觀誤差，由于分析人員

9、的主觀原因造成的。如：個人對顏又稱主觀誤差，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。色敏感程度不同。 操作誤差操作誤差 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。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。如：試樣分解時分解不夠完全。 試劑誤差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擾物;2. 隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差(random error，偶然誤差，偶然誤差)在分析過程中，由某些在分析過程中，由某些隨機(jī)的、偶然的隨機(jī)的、偶然的因素因素(環(huán)境的溫度，濕環(huán)境

10、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份試樣時的微小差別引起的)造成的。造成的。 特點(diǎn)特點(diǎn)客觀存在，不可避免，其大小、正負(fù)具有隨機(jī)性，但大小符合客觀存在，不可避免，其大小、正負(fù)具有隨機(jī)性，但大小符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。統(tǒng)計(jì)規(guī)律。3.4.2 定量分析誤差產(chǎn)生的原因定量分析誤差產(chǎn)生的原因 1. 是非題：是非題：(1)誤差是測量值與真實(shí)值之差。誤差是測量值與真實(shí)值之差。 ( )(2)精密度高，則準(zhǔn)確度一定高。精密度高，則準(zhǔn)確度一定高。 ( )(3)增加平行測定次數(shù)可以消除隨機(jī)誤差。增加平行測定次數(shù)可以消除隨

11、機(jī)誤差。( )(4）同一分析試樣在多次重復(fù)測定時，平均值同一分析試樣在多次重復(fù)測定時，平均值與真實(shí)值之間的符合程度，叫精密度。（與真實(shí)值之間的符合程度，叫精密度。（ ）2.選擇題：選擇題：(1)誤差的正確定義是誤差的正確定義是 ( ) A. 測量值與算術(shù)平均值之差，測量值與算術(shù)平均值之差，B. 含有誤差之含有誤差之值與真值之差，值與真值之差，C.測量值與其真值之差，測量值與其真值之差， D.錯誤值與其真值之差錯誤值與其真值之差 C 2.選擇題：選擇題：(2) 精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系是（精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系是（ ） A. 精密度高，準(zhǔn)確度必然高；精密度高，準(zhǔn)確度必然高； B. 準(zhǔn)確度高，精密度也就

12、高；準(zhǔn)確度高，精密度也就高； C. 精密度是保證準(zhǔn)確度的前提；精密度是保證準(zhǔn)確度的前提； D.準(zhǔn)確度是保證精密度的前提。準(zhǔn)確度是保證精密度的前提。(3) 可以減小分析測試中隨機(jī)誤差的措施是可以減小分析測試中隨機(jī)誤差的措施是( ) A.增加平行測定次數(shù)；增加平行測定次數(shù)； B.進(jìn)行方法校正；進(jìn)行方法校正； C.進(jìn)行空白試驗(yàn)；進(jìn)行空白試驗(yàn)； D.進(jìn)行儀器校正。進(jìn)行儀器校正。 C A(4) 在標(biāo)定氫氧化鈉準(zhǔn)確濃度時，某同學(xué)四次在標(biāo)定氫氧化鈉準(zhǔn)確濃度時，某同學(xué)四次測定結(jié)果分別為測定結(jié)果分別為0.1022 mol L 1、0.1023 mol L 1、0.1022 mol L 1、0.1024 mol

13、L 1。而實(shí)際結(jié)果應(yīng)。而實(shí)際結(jié)果應(yīng)為為0.1098 mol L 1，該同學(xué)的測定結(jié)果（，該同學(xué)的測定結(jié)果（ ） A. 準(zhǔn)確度高，精密度也高準(zhǔn)確度高，精密度也高 B. 準(zhǔn)確度高，但精密度低準(zhǔn)確度高，但精密度低 C. 準(zhǔn)確度較低，但精密度較高準(zhǔn)確度較低，但精密度較高 D.準(zhǔn)確度和精密度都低準(zhǔn)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，得的含量，經(jīng)四次平行測定，得x =27.50%，若真實(shí)含量為若真實(shí)含量為27.30%，則，則27.50% 27.30% = + 0.20%，稱為，稱為 ( ) A. 絕對偏差絕對偏差 B. 相對

14、偏差相對偏差 C. 絕對誤差絕對誤差 D. 相對誤差相對誤差 n n1 1i ii ix xn nn nx x11) )( (n21xxx1. 算術(shù)平均值算術(shù)平均值 對某試樣進(jìn)行對某試樣進(jìn)行n次平行測定，測定數(shù)據(jù)為次平行測定，測定數(shù)據(jù)為x1，x2，x3 . ，xn，則其算術(shù)平均值為，則其算術(shù)平均值為3.5.1 平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差平均偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差2. 極差極差R 一組測量數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差。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)處理分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理P78 絕對偏差絕對偏差是指個別測定值與平均值的差值，即是指個別測定值與平均值的差值，即3

15、. 絕對偏差絕對偏差(di )和平均偏差和平均偏差( )d 平均偏差平均偏差是各次測量偏差的絕對值的平均值，即是各次測量偏差的絕對值的平均值，即dddddn123n+=nniiiixxdnn=1=111-iidxx =4. 相對平均偏差相對平均偏差(dr)relative average deviation平均偏差除以算術(shù)平均值得相對平均偏差。即平均偏差除以算術(shù)平均值得相對平均偏差。即dd =x r100%5. 標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(CV )()nniiiixxdsnn 221111 對有限次對有限次(n99.9%。(2) 組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合若

16、含結(jié)晶水，其含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。若含結(jié)晶水，其含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。3.7.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)P87常見的基準(zhǔn)物質(zhì)：常見的基準(zhǔn)物質(zhì)： 酸堿反應(yīng)：酸堿反應(yīng)： Na2CO3 (無水無水)、 Na2B4O710H2O 、 H2C2O4等；等； 配位反應(yīng)：配位反應(yīng)：CaCO3、 ZnO 及及Cu等各等各種光譜純金屬種光譜純金屬 沉淀反應(yīng)：沉淀反應(yīng)：NaCl、KBr 、AgNO3 氧化還原：氧化還原： K2Cr2O73.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 (1)直接配制法：直接配制法：用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量的的基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，溶解

17、后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。然后算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。 如：如：準(zhǔn)確稱量準(zhǔn)確稱量1.226g基準(zhǔn)物基準(zhǔn)物K2Cr2O7250mL容量瓶中定容容量瓶中定容得濃度為得濃度為0.01667mol/L(2) 間接配制法間接配制法(標(biāo)定法標(biāo)定法) 粗略稱取一定量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液配制粗略稱取一定量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液配制成接近于所需濃度的溶液成接近于所需濃度的溶液(近似濃度近似濃度)，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)或已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來或已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。 標(biāo)定：標(biāo)定：間接法配制的溶液其準(zhǔn)確濃度須用基間接法配制的溶液其準(zhǔn)確濃度須用基準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)物質(zhì)或另一標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定。這種或另一標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定。這種確定其準(zhǔn)確濃度的操作，確定其準(zhǔn)確濃度的操作，稱為標(biāo)定。稱為標(biāo)定。選擇題：選擇題：1、下列各數(shù)中有效數(shù)字為、下列各數(shù)中有效數(shù)字為4位的是（位的是（ ） A. 0.0001； B. c(H+) = 0.0235mol/L； C. pH=4.