总结第三章定量基础完成

1、教学要求教学要求1.了解分析化学的任务和作用。了解分析化学的任务和作用。2.了解定量分析方法的分类和定量分析了解定量分析方法的分类和定量分析的过程。的过程。3.了解定量分析过程中误差产生的原因、了解定量分析过程中误差产生的原因、表示方法以及提高准确度的方法。表示方法以及提高准确度的方法。4. 掌握掌握分析结果的数据处理方法。分析结果的数据处理方法。5. 理解有效数字理解有效数字的意义，的意义，并掌握并掌握其运算其运算规则。规则。6. 了解滴定分析方法的基本知识了解滴定分析方法的基本知识。 1. 定义：定义：以物质的以物质的化学反应化学反应为基础的分析方法称为化为基础的分析方法称为化学分析法学分

2、析法(经典分析方法经典分析方法)。2. 分类分类(1)重量分析法重量分析法根据反应产物根据反应产物(沉淀沉淀)的重量来确定被测组分在分在的重量来确定被测组分在分在试样中的含量。试样中的含量。3.2.1 化学分析方法化学分析方法(chemical analysis)(2)滴定分析法滴定分析法将一种已知准确浓度的溶液用滴定管滴加到一定量的被测将一种已知准确浓度的溶液用滴定管滴加到一定量的被测物溶液中去，直到反应恰好完全为止。物溶液中去，直到反应恰好完全为止。根据其用量确定被测根据其用量确定被测物的含量。物的含量。适用范围：适用范围：适用于常量分析。适用于常量分析。特点：特点：准确度高、操作简便、快

3、速。应用广泛。这种方法准确度高、操作简便、快速。应用广泛。这种方法专指专指容量分析容量分析，注重注重体积的测定。体积的测定。 分类：分类： (1) 光学分析法；光学分析法； (2) 电化学分析法；电化学分析法； (3) 色谱分析色谱分析法；法；3.2.2 仪器分析方法仪器分析方法(instrumental analysis)判断：判断：仪器分析法具有灵敏度高、分析速度快等优点仪器分析法具有灵敏度高、分析速度快等优点，因此在任何测定时可以取代化学分析法。，因此在任何测定时可以取代化学分析法。( )1. 真值真值(xT) 2. 绝对误差绝对误差 (absolute error) 测量值与真实值之差

4、。测量值与真实值之差。 E= x xT3. 相对误差相对误差 (relative error) 误差在真实值中所占的比例。误差在真实值中所占的比例。%TrTTxxEExx 1001003.4.1 准确度和精密度准确度和精密度 P744. 准确度准确度(accuracy)分析结果与真实值的接近程度分析结果与真实值的接近程度, 常以绝对误差常以绝对误差(E)和相对误差和相对误差(Er)来来表示表示注意：注意： 绝对误差和相对误差都有正负之分，绝对误差和相对误差都有正负之分，正值表示测量结果偏高，负值表示测量结正值表示测量结果偏高，负值表示测量结果偏低。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)：是指在相同的条件下多次重是指在相同的条件下多次重复复(平行平行)测定值间相互接近程度。表示测定结果测定值间相互接近程度。表示测定结果的重复性或再现性。的重复性或再现性。 (2) 偏差：偏差：是指各单次测量结果与多次测量结果的是指各单次测量结果与多次测量结果的算术平均值之间的差别。算术平均值之间的差别。iidxx = n n1 1i ii ix xn nn nx x11) )( (n21xxx6.准确度和精密度的关系准确度和精密度的关系甲组数据准确度和精密度都高，分析结果可靠；甲组数据准确度和精密度都高，分析结果可靠；乙组数据虽然精密度高，但准确度太低；乙组数据虽

6、然精密度高，但准确度太低；丙组数据精密度和准确度都低；丙组数据精密度和准确度都低；丁组数据精密度很低，准确度稍高，但不可靠。丁组数据精密度很低，准确度稍高，但不可靠。甲甲乙乙丙丙丁丁代表个别测定值代表个别测定值表示平均值表示平均值真实值真实值精密度是保证准确度的先决条件精密度是保证准确度的先决条件 精密度差，所测结果不可靠，也就失去了衡量准确度的前提；精密度差，所测结果不可靠，也就失去了衡量准确度的前提；精密度高不一定保证准确度高精密度高不一定保证准确度高 但只有高的精密度才可能有高的准确度。但只有高的精密度才可能有高的准确度。 准确度反应的是测定值与真实值的符合程度。准确度反应的是测定值与真

7、实值的符合程度。 精密度反应的则是平行测定值之间的符合程度。和真值无关。精密度反应的则是平行测定值之间的符合程度。和真值无关。准确度和精密度的关系准确度和精密度的关系1. 系统误差系统误差(systematic error,可测误差可测误差) 在分析过程中，由某些固定因素造成的误差。在分析过程中，由某些固定因素造成的误差。特点特点: 重复性重复性在相同条件下重复测定时，总是重复出现，正负及大在相同条件下重复测定时，总是重复出现，正负及大小可测。小可测。单向性单向性系统误差的数值系统误差的数值(大小大小)对分析结果的影响比较固定对分析结果的影响比较固定 ，使测定结果系统地偏高或偏低。使测定结果系

8、统地偏高或偏低。 可用一定的方法消除。可用一定的方法消除。3.4.2 定量分析误差产生的原因定量分析误差产生的原因 P76 方法误差方法误差由所选择的方法本身造成的，无法避免。如滴定分析中指示剂由所选择的方法本身造成的，无法避免。如滴定分析中指示剂的变色点与化学计量点不一致的变色点与化学计量点不一致; 仪器误差仪器误差由于仪器本身不够精确造成的。如天平砝码锈蚀、容量器皿刻由于仪器本身不够精确造成的。如天平砝码锈蚀、容量器皿刻度不准确。配标液时，容量瓶刻度不准确；度不准确。配标液时，容量瓶刻度不准确；系统误差的分类系统误差的分类按产生原因分按产生原因分 个人误差个人误差又称主观误差，由于分析人员

9、的主观原因造成的。如：个人对颜又称主观误差，由于分析人员的主观原因造成的。如：个人对颜色敏感程度不同。色敏感程度不同。 操作误差操作误差 由于所使用的分析操作与正确的分析操作之间有差别造成的。由于所使用的分析操作与正确的分析操作之间有差别造成的。如：试样分解时分解不够完全。如：试样分解时分解不够完全。 试剂误差试剂误差试剂或蒸馏水不纯引起的。如试剂或蒸馏水含有被测物或干试剂或蒸馏水不纯引起的。如试剂或蒸馏水含有被测物或干扰物扰物;2. 随机误差随机误差(random error，偶然误差，偶然误差)在分析过程中，由某些在分析过程中，由某些随机的、偶然的随机的、偶然的因素因素(环境的温度，湿环境

10、的温度，湿度，气压的微小波动，仪器性能的微小变化及分析者在处理每度，气压的微小波动，仪器性能的微小变化及分析者在处理每份试样时的微小差别引起的份试样时的微小差别引起的)造成的。造成的。 特点特点客观存在，不可避免，其大小、正负具有随机性，但大小符合客观存在，不可避免，其大小、正负具有随机性，但大小符合统计规律。统计规律。3.4.2 定量分析误差产生的原因定量分析误差产生的原因 1. 是非题：是非题：(1)误差是测量值与真实值之差。误差是测量值与真实值之差。 ( )(2)精密度高，则准确度一定高。精密度高，则准确度一定高。 ( )(3)增加平行测定次数可以消除随机误差。增加平行测定次数可以消除随

11、机误差。( )(4）同一分析试样在多次重复测定时，平均值同一分析试样在多次重复测定时，平均值与真实值之间的符合程度，叫精密度。（与真实值之间的符合程度，叫精密度。（ ）2.选择题：选择题：(1)误差的正确定义是误差的正确定义是 ( ) A. 测量值与算术平均值之差，测量值与算术平均值之差，B. 含有误差之含有误差之值与真值之差，值与真值之差，C.测量值与其真值之差，测量值与其真值之差， D.错误值与其真值之差错误值与其真值之差 C 2.选择题：选择题：(2) 精密度和准确度的关系是（精密度和准确度的关系是（ ） A. 精密度高，准确度必然高；精密度高，准确度必然高； B. 准确度高，精密度也就

12、高；准确度高，精密度也就高； C. 精密度是保证准确度的前提；精密度是保证准确度的前提； D.准确度是保证精密度的前提。准确度是保证精密度的前提。(3) 可以减小分析测试中随机误差的措施是可以减小分析测试中随机误差的措施是( ) A.增加平行测定次数；增加平行测定次数； B.进行方法校正；进行方法校正； C.进行空白试验；进行空白试验； D.进行仪器校正。进行仪器校正。 C A(4) 在标定氢氧化钠准确浓度时，某同学四次在标定氢氧化钠准确浓度时，某同学四次测定结果分别为测定结果分别为0.1022 mol L 1、0.1023 mol L 1、0.1022 mol L 1、0.1024 mol

13、L 1。而实际结果应。而实际结果应为为0.1098 mol L 1，该同学的测定结果（，该同学的测定结果（ ） A. 准确度高，精密度也高准确度高，精密度也高 B. 准确度高，但精密度低准确度高，但精密度低 C. 准确度较低，但精密度较高准确度较低，但精密度较高 D.准确度和精密度都低准确度和精密度都低C（5）用配位（络合）滴定法测定石灰石中用配位（络合）滴定法测定石灰石中CaO的含量，经四次平行测定，得的含量，经四次平行测定，得x =27.50%，若真实含量为若真实含量为27.30%，则，则27.50% 27.30% = + 0.20%，称为，称为 ( ) A. 绝对偏差绝对偏差 B. 相对

14、偏差相对偏差 C. 绝对误差绝对误差 D. 相对误差相对误差 n n1 1i ii ix xn nn nx x11) )( (n21xxx1. 算术平均值算术平均值 对某试样进行对某试样进行n次平行测定，测定数据为次平行测定，测定数据为x1，x2，x3 . ，xn，则其算术平均值为，则其算术平均值为3.5.1 平均偏差和标准偏差平均偏差和标准偏差2. 极差极差R 一组测量数据中最大值与最小值之差。一组测量数据中最大值与最小值之差。 R = xmax - xmin3.5 分析结果的数据处理分析结果的数据处理P78 绝对偏差绝对偏差是指个别测定值与平均值的差值，即是指个别测定值与平均值的差值，即3

15、. 绝对偏差绝对偏差(di )和平均偏差和平均偏差( )d 平均偏差平均偏差是各次测量偏差的绝对值的平均值，即是各次测量偏差的绝对值的平均值，即dddddn123n+=nniiiixxdnn=1=111-iidxx =4. 相对平均偏差相对平均偏差(dr)relative average deviation平均偏差除以算术平均值得相对平均偏差。即平均偏差除以算术平均值得相对平均偏差。即dd =x r100%5. 标准偏差和相对标准偏差标准偏差和相对标准偏差(CV )()nniiiixxdsnn 221111 对有限次对有限次(n99.9%。(2) 组成与化学式应完全符合组成与化学式应完全符合若

16、含结晶水，其含量应与化学式相符合。若含结晶水，其含量应与化学式相符合。3.7.3 标准溶液和基准物质标准溶液和基准物质P87常见的基准物质：常见的基准物质： 酸碱反应：酸碱反应： Na2CO3 (无水无水)、 Na2B4O710H2O 、 H2C2O4等；等； 配位反应：配位反应：CaCO3、 ZnO 及及Cu等各等各种光谱纯金属种光谱纯金属 沉淀反应：沉淀反应：NaCl、KBr 、AgNO3 氧化还原：氧化还原： K2Cr2O73.标准溶液的配制标准溶液的配制 (1)直接配制法：直接配制法：用分析天平准确称取一定量用分析天平准确称取一定量的的基准物质基准物质，溶解后，转移到容量瓶中定容，溶解

17、后，转移到容量瓶中定容，然后算出该溶液的准确浓度。然后算出该溶液的准确浓度。 如：如：准确称量准确称量1.226g基准物基准物K2Cr2O7250mL容量瓶中定容容量瓶中定容得浓度为得浓度为0.01667mol/L(2) 间接配制法间接配制法(标定法标定法) 粗略称取一定量的物质或量取一定体积的溶液配制粗略称取一定量的物质或量取一定体积的溶液配制成接近于所需浓度的溶液成接近于所需浓度的溶液(近似浓度近似浓度)，然后用基准物质，然后用基准物质或已知准确浓度的标准溶液来或已知准确浓度的标准溶液来标定其准确浓度标定其准确浓度。 标定：标定：间接法配制的溶液其准确浓度须用基间接法配制的溶液其准确浓度须用基准物质准物质或另一标准溶液来测定。这种或另一标准溶液来测定。这种确定其准确浓度的操作，确定其准确浓度的操作，称为标定。称为标定。选择题：选择题：1、下列各数中有效数字为、下列各数中有效数字为4位的是（位的是（ ） A. 0.0001； B. c(H+) = 0.0235mol/L； C. pH=4.