分析化学(四川大学和华东理工大学第六版)总结.docx
- 文档编号:76829
- 上传时间:2022-10-02
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:83.21KB
分析化学(四川大学和华东理工大学第六版)总结.docx
《分析化学(四川大学和华东理工大学第六版)总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分析化学(四川大学和华东理工大学第六版)总结.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第二章误差和分析数据处理
第一节误差
一、系统误差
定义:
由于某种确定的原因引起的误差,也称可测误差
二、偶然误差
定义:
由一些不确定的偶然原因所引起的误差,也叫随机误差.偶然误差的出现服从统计规律,呈正态分布。
三、过失误差
1、过失误差:
由于操作人员粗心大意、过度疲劳、精神不集中等引起的。
其表现是出现离群值或异常值。
2、过失误差的判断——离群值的舍弃
在重复屡次测试时,常会发现某一数据与平均值的偏差大于其他所有数据,这在统计学上称为离群值或异常值。
离群值的检验方法:
〔1〕Q检验法:
该方法计算简单,但有时欠准确。
设有n个数据,其递增的顺序为x1,x2,…,xn-1,xn,其中x1或xn可能为离群值。
当测量数据不多〔n=3~10〕时,根据测定次数和要求的置信度,查表得到Q表值;假设Q>Q表,那么舍去可疑值,否那么应保存。
〔2〕G检验法:
该方法计算较复杂,但比拟准确。
假设G>G表,那么舍去可疑值,否那么应保存
第二节测量值的准确度和精细度
一、准确度与误差
1.准确度:
指测量结果与真值的接近程度,反映了测量的正确性,越接近准确度越高。
系统误差影响分析结果的准确度。
2.误差:
准确度的上下可用误差来表示。
误差有绝对误差和相对误差之分。
〔1〕绝对误差:
测量值x与真实值μ之差
〔2〕相对误差:
绝对误差占真实值的百分比
二、精细度与偏差
1.精细度:
平行测量值之间的相互接近程度,反映了测量的重现性,越接近精细度越高。
偶然误差影响分析结果的精细度。
2.偏差精细度的上下可用偏差来表示。
偏差的表示方法有
〔1〕绝对偏差:
单次测量值与平均值之差:
〔2〕平均偏差:
绝对偏差绝对值的平均值〔3〕相对平均偏差:
平均偏差占平均值的百分比:
〔4〕标准偏差〔5〕相对标准偏差〔RSD,又称变异系数CV〕三、准确度与精细度的关系
1.准确度高,一定要精细度好
2.精细度好,不一定准确度高。
只有在消除了系统误差的前提下,精细度好,准确度才会高
五、提高分析结果准确度的方法
1、消除系统误差的方法
〔一〕选择恰当的分析方法,消除方法误差
〔二〕校准仪器,消除仪器误差
〔三〕采用不同方法,减小测量的相对误差
〔四〕空白实验,消除试剂误差
〔五〕遵守操作规章,消除操作误差
2、减小偶然误差的方法:
增加平行测定次数,用平均值报告结果,一般测3~5次。
第三节有效数字及其运算法那么
规定
〔1〕改变单位并不改变有效数字的位数。
20.30ml0.02030L
〔2〕在整数末尾加0作定位时,要用科学计数法表示。
例:
3600→3.6×103两位→3.60×103三位
〔3〕在分析化学计算中遇到倍数、分数关系时,视为无限多位有效数字。
〔4〕pH、pC、logK等对数值的有效数字位数由小数局部数字的位数决定。
[H+]=6.3×10-12[mol/L]→pH=11.20两位
〔5〕首位为8或9的数字,有效数字可多计一位。
例92.5可以认为是4位有效数。
三、有效数字的运算法那么
〔一〕加减法:
以小数点后位数最少的数为准〔即以绝对误差最大的数为准〕
例:
50.1+1.45+0.5812=52.1
〔二〕乘除法:
以有效数字位数最少的数为准〔即以相对误差最大的数为准〕
例:
0.0121×25.64×1.05782=0.328
〔三〕乘方、开方:
结果的有效数字位数不变
〔四〕对数换算:
结果的有效数字位数不变
第四节分析数据的统计处理
注意:
1.置信度越大且置信区间越小时,数据就越可靠
2.置信度一定时,减小偏差、增加测量次数以减小置信区间
3.在标准偏差和测量次数一定时,置信度越大,置信区间就越大
显著性检验
(一)F检验:
比拟两组数据的方差〔S2〕,确定它们的精细度是否存在显著性差异,用于判断两组数据间存在的偶然误差是否显著不同。
检验步骤:
计算两组数据方差的比值F,
查单侧临界临界值比拟判断:
两组数据的精细度不存在显著性差异,S1与S2相当。
两组数据的精细度存在着显著性差异,S2明显优于S1。
〔二〕t检验:
将平均值与标准值或两个平均值之间进展比拟,以确定它们的准确度是否存在显著性差异,用来判断分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差。
1.平均值与标准值〔真值〕比拟
检验步骤:
a)计算统计量t,b〕查双侧临界临界值比拟判断:
1)当t≥时,说明平均值与标准值存在显著性差异
2)当t<时,说明平均值与标准值不存在显著性差异
2.平均值与平均值比拟:
两个平均值是指试样由不同的分析人员测定,或同一分析人员用不同的方法、不同的仪器测定。
检验步骤:
计算统计量t,
式中SR称为合并标准偏差:
查双侧临界临界值〔总自由度f=n1+n2-2〕
比拟判断:
当t≥时,说明两个平均值之间存在显著性差异
当t<时,说明两个平均值之间不存在显著性差异,两个平均值本身可能没有系统误差存在,也可能有方向一样、大小相当的系统误差存在。
注意:
要检查两组数据的平均值是否存在显著性差异,必须先进展F检验,确定两组数据的精细度无显著性差异。
如果有,那么不能进展t检验。
第三章滴定分析
根本概念:
Ø标准溶液:
准确浓度的试剂溶液
Ø滴定剂:
用于滴定的标准溶液
Ø化学计量点:
滴定剂〔标准溶液〕与待测物质按化学计量关系恰好完全反响的那一点,简称计量点。
〔理论值〕
Ø指示剂:
能在计量点附近发生颜色变化的试剂
Ø滴定终点:
滴定分析中指示剂发生颜色改变的那一点〔实测值〕
Ø终点误差〔滴定误差〕:
滴定终点与化学计量点不一致造成的误差
分类:
滴定分析法可分为酸碱滴定,沉淀滴定,氧化-复原滴定,配位滴定。
大多数滴定都是在水溶液中进展的,假设在水以外的溶剂中进展,称为非水滴定法。
第一节滴定反响条件和滴定方式
一、滴定反响条件
二、滴定方式
1.直接滴定法:
用标准溶液直接滴定被测物质溶液。
2.剩余滴定法〔返滴定法〕:
先准确参加过量的标准溶液,与被测物完全反响后,再用另外一个标准溶液滴定剩余的标准溶液。
如碳酸钙的测定
CaCO3+2HCl=CO2+H2O+CaCl2NaOH+HCl=NaCl+H2O
3.置换滴定法:
先用适当试剂与待测物质反响,定量置换出另一种物质,再用标准溶液去滴定该物质的方法。
4.间接滴定法:
将被测物通过一定的化学反响转化为另一种物质,再用滴定剂滴定。
第二节基准物质与标准溶液
一、基准物质:
能用于直接配制或标定标准溶液的物质
基准物质具备的条件:
1.组成与化学式相符;2.具有较大的摩尔质量;3.纯度高;4.性质稳定
常用的基准物质有Na2CO3、KHC8H4O4、Na2B4O7·10H2O,CaCO3、K2Cr2O7、H2C2O4·2H2O、NaCl、Zn等
二、标准溶液的配制与标定
1、直接法:
准确称取一定量的基准物质,溶解,转移到容量瓶中,稀释至刻度。
根据基准物质的质量和容量瓶的体积算出标准溶液的准确浓度。
2、间接法〔标定法〕:
先配制成一种近似于所需浓度的溶液,再利用基准物质或另一标准溶液来确定该溶液的准确浓度。
三、滴定度:
TA/B指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量〔g/ml)〔A指滴定剂,B指待测物〕
滴定剂的量浓度与滴定度的换算
aA+bB=cC+dD
滴定剂被测物
第三节滴定分析中的计算
被测物质含量的计算被测组分的含量是指被测组分〔mA〕占样品质量〔S〕的百分比
〔1〕直接滴定法
〔2〕返滴定法
第四章酸碱滴定法
第一节水溶液中的酸碱平衡
一、酸碱溶液中各型体的分布
〔一〕分布系数:
溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度所占的比例,以i表示
式中:
i为某种型体
〔二〕弱酸〔弱碱〕各型体的分布系
一元弱酸
二元弱酸
弱酸〔弱碱〕各型体的分布系数与溶液的酸度和酸碱的离解常数有关,而与分析浓度无关。
〔三〕水溶液中酸碱平衡的处理方法
1、质量平衡〔物料平衡〕:
在一个化学平衡体系中,某一组分的分析浓度等于该组分各种存在型体的平衡浓度之和,称为质量平衡
Cmol/LNa2CO3溶液的质量平衡式
2、电荷平衡:
在一个化学平衡体系中,正离子电荷的总和与负离子电荷的总和相等,称为电荷平衡
Cmol/LNa2CO3水溶液的电荷平衡式:
3、质子平衡:
酸碱反响达平衡时,酸失去的质子数等于碱得到的质子数,称为质子平衡
质子参考水准:
能参与质子交换的组分的初始形态以及溶剂水。
例:
写出Na(NH4)HPO4水溶液的质子条件式
得质子产物参考水准失质子产物
NH4+—→NH3
HPO42-—→PO43-
H3O+(H+)←—H2O—→OH-
二、酸碱溶液中pH的计算
〔1〕当Ca≥20,同时Ca/≥500时,最简式:
〔2〕弱酸HA〔浓度为Camol/L〕与共轭碱A-〔浓度为Cbmol/L〕的PH计算
当Ca≥20[H+],Cb≥20[H+]时
缓冲溶液
第二节根本原理
一、酸碱指示剂
〔一〕变色X围
指示剂的理论变色X围是:
pH=pKHIn±1
由于人眼对深色比浅色灵敏,实际变色X围与理论推算的的变色X围并不完全一样。
pKa实际X围酸色碱色
甲基橙3.43.1~4.4红黄
甲基红5.14.4~6.2红黄
酚酞9.18.0~10.0无红
〔二〕影响指示剂变色X围的因素
1.指示剂的用量;2.温度;3.中性电解;4.滴定程序
二、滴定曲线
Ø在滴定过程中,我们把计量点附近溶液某种参数〔如PH〕的急剧变化称为滴定突跃
Ø滴定百分率为99.9%至100.1%即滴定相对误差为±0.1%时,溶液某种参数〔如PH〕的变化X围称为滴定突跃X围。
Ø滴定突跃X围是选择指示剂的重要依据。
酸碱指示剂的选择原那么:
指示剂的变色X围要全部或至少有一局部落在滴定突跃X围内。
三、滴定突跃与指示剂选择
一、〔1〕影响滴定突跃X围的因素:
Ø对于强酸强碱,溶液浓度越大,突跃X围越大,可供选择的指示剂愈多;浓度越小,突跃X围越小,可供选择的指示剂就越少。
当突跃X围小于0.4PH时〔C=10-4mol/L〕就没有适宜的指示剂了。
Ø对于弱酸弱碱的滴定,浓度越大、离解常数越大,那么突跃X围就越大,反之那么越小。
当突跃X围减小至约0.4PH时〔CK=10-8〕,指示剂就不适宜了。
〔2〕指示剂的选择
Ø强酸强碱的滴定,计量点时溶液呈中性,突跃X围横跨酸性区和碱性区,突跃X围较大,酸性X围内和碱性X围内变色的指示剂都可以考虑选用。
Ø强碱滴定弱酸,计量点时溶液呈弱碱性,突跃X围较小,位于碱性区,碱性X围内变色的指示剂可以考虑选用。
Ø强酸滴定弱碱,计量点时溶液呈弱酸性,突跃X围较小,位于酸性区,酸性X围内变色的指示剂可以考虑选用。
♦强酸强碱准确滴定的条件:
♦一元弱酸弱碱准确滴定的条件:
♦多元酸准确〔分步〕滴定的条件:
①当CaKai<10-8时,第i级离解的H+不能准确滴定,没有滴定突跃
②当CaKai≥10-8时,假设Kai/Kai+1≥104,那么第i级离解的H+可以准确滴定,有滴定突跃;假设Ka/Kai+1<104,那么第i级离解的H+不能准确滴定,没有滴定突跃
例:
用1mol/LNaOH滴定20.00ml1mol/LH3PO4
1mol/L的H3PO4可以用NaOH准确分步进展滴定,有两个滴定突跃。
对于H3PO4的滴定,第一计量点:
可选甲基橙、甲
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分析化学 四川大学 华东理工大学 第六 总结