第一章 基础化学概论-1-3节课件

第一章基础化学概论

基础化学的任务、方法、及发展趋势

定量分析的误差

有效数据的统计处理

溶液的浓度

滴定分析第一章基础化学概论-1-3节§1.1分析化学的任务、方法及其发展趋势一分析化学的任务定义：分析化学是研究物质的化学组成结构和测定方法及相关理论的科学。主要任务：A鉴定物质的化学组成；B推测物质的化学结构；C测定物质中有关组分的含量。第一章基础化学概论-1-3节社会科学、考古学人类学和法医学分析化学化学学科的所有分支物理、天体物理、天文和生物物理工程学、民事、化学、电以及机械医学、临床化学药物化学、药学毒物学生物学、植物学、遗传学、微生物学、分子生物学和动物学地质学、地球物理学、地球化学和古生物学环境科学、生态学和海洋科学农业、动物科学农作物科学、食品科学、园艺学和土壤科学材料科学、冶金学和高分子科学等学科第一章基础化学概论-1-3节四大理论：天体、地球、生命、人类起源和演化五大危机：资源、人口、能源、粮食、环境问题分析化学是人们认识自然、改造自然的工具，是现化科技发展的眼睛。总结：第一章基础化学概论-1-3节二分析方法分类★定量分析、定性分析和结构分析★无机分析和有机分析★常量分析、半微量分析和微量分析★化学分析和仪器分析★常规分析(例行分析)和仲裁分析(裁判分析)第一章基础化学概论-1-3节表1-1各种分析方法的试样用量方法试样质量试样体积常量分析>0.1g>10ml半微量分析0.01~0.1g1~10ml微量分析0.1~10mg0.01~1ml超微量分析<0.1mg<0.01ml另外，根据被测组分含量的高低还可以分为常量(>1%)、微量(0.01~1%)和痕量成分(<0.01%)的分析第一章基础化学概论-1-3节以物质的化学反应为基础的分析方法，是分析化学的基础。包括滴定分析法和重量分析法.化学分析法：第一章基础化学概论-1-3节仪器分析法

利用待测物质的物理性质或物理化学性质并借助于特定仪器来确定待测物质的组成、结构及其含量的分析方法。光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法和核磁共振波谱法主要包括：第一章基础化学概论-1-3节三分析化学的发展趋势1.由分析对象来看

有机物分析无机物分析活性物质2.由分析对象的数量级来看3.由分析自动化程度来看常量微量痕量分子水平手工操作仪器自动化智能化仪器总结：智能化、自动化、精确化、微观化第一章基础化学概论-1-3节5数据分析DataAnalysis12436样品制备SamplePreparation样品采集Sampling样品测定SampleAnalysis问题提出FormulationQuestion结果报告WritingReports§1.2定量分析过程第一章基础化学概论-1-3节§1.3定量分析的误差一误差的表示方法（一）准确度与误差1.准确度

(accuracy)测定值(xi)与真实值(xT)符合的程度反映测定的正确性，是系统误差大小的量度。2.表示方法

误差1)绝对误差(absoluteerror-Ea)Ea=

测定值－真实值＝x-xT第一章基础化学概论-1-3节2)相对误差（relativeerror）表示误差在真实值中所占的百分率，分析结果的准确度常用相对误差表示。

如：对于1000kg和10kg，绝对误差相同(±1kg)，但产生的相对误差却不同。绝对误差和相对误差都有正负之分。第一章基础化学概论-1-3节（二）精密度与偏差1.精密度(precision)

多次测量值(xi)之间相互接近的程度。反映测定的再现性。2.表示方法偏差(deviation)1)

绝对偏差(absolutedeviation)：单次测量值与平均值之差。2）相对偏差(relativedeviation)

第一章基础化学概论-1-3节3）算术平均偏差(meandeviation)通常以单次测量偏差的绝对值的算术平均值即平均偏差来表示精密度。

4）相对平均偏差(relativemeandeviation)

第一章基础化学概论-1-3节1)总体平均值(-populationmean)

测量无限次，即n趋于

时，为：若无系统误差，则

就是xT。实用时，n>30，就认为

=xT。

标准偏差(standarddeviation)第一章基础化学概论-1-3节2)总体平均偏差(δ)

(populationmeandeviation)

测量次数为无限多次时，各测量值对总体平均值μ的偏离，可用总体平均偏差δ表示：

3)总体标准偏差(populationstandarddeviation)数理统计中用标准偏差(标准差，均方差)而不是用平均偏差来衡量数据的精密度。第一章基础化学概论-1-3节计算总体标准偏差时，对单次测定的偏差平方作用：(1)避免单次测定偏差相加时正负抵销(2)大偏差,会得到放大，能更显著的反映出来，能更好地说明数据的分散程度。在实际分析测定中，测定次数一般不多，n<20，而总体平均值又不知道。一般是用抽样的方法对样品进行测定。只能用样本标准偏差反映该组数据的分散程度。总体标准偏差第一章基础化学概论-1-3节3)样本标准偏差(standarddeviation)

f=n-1，自由度：n个测定数据能相互独立比较的是n-1个。引入n-1是为了校正以样本平均值代替总体平均值引起的误差。第一章基础化学概论-1-3节4)相对标准偏差

(relativestandarddeviation-Sr)又称变异系数(coefficientofvariation-CV)

相差极差R第一章基础化学概论-1-3节准确度(accuracy)：测量值与真实值相接近的程度。用误差来评估。精密度(precision)：各个测量值之间相互接近的程度。用偏差来评估。系统误差是分析误差的主要来源，影响结果的准确度偶然误差影响结果的精密度（三）准确度和精密度的关系第一章基础化学概论-1-3节甲

乙

丙

丁

分析结果准确度高，要求精密度一定要高。分析结果精密度高，准确度不一定高。精密度好，准确度不好，系统误差大准确度、精密度都好，系统误差、偶然误差小精密度较差，接近真值是因为正负误差彼此抵销精密度、准确度差。系统误差、偶然误差大真值例如，甲、乙、丙、丁四人同时测定铜合中Cu的百分含量，各分析6次。设真值=10.00%，结果如下：第一章基础化学概论-1-3节准确度与精密度的关系第一章基础化学概论-1-3节二误差的来源和减免方法误差是分析结果与真实值之差。根据性质和产生的原因可分为三类：系统误差偶然误差过失误差第一章基础化学概论-1-3节由一些固定的原因所产生，其大小、正负有重现性，也叫可测误差。1.方法误差

分析方法本身所造成的误差。2.仪器误差3.试剂误差4.操作误差

操作不当（一）系统误差(systematicerror)第一章基础化学概论-1-3节系统误差的性质可归纳为如下三点：1）重现性2）单向性3）数值基本恒定系统误差可以校正。随机误差由偶然因素引起的误差,所以又称偶然误差如，同一坩埚称重(同一天平，砝码)，得到以下克数：

29.3465，29.3463，29.3464，29.3466（二）随机误差(randomerror)第一章基础化学概论-1-3节对于天秤称量，原因可能有以下几种：1)天平本身有一点变动性2)天平箱内温度有微小变化3)坩埚和砝码上吸附着微量水分的变化4)空气中尘埃降落速度的不恒定偶然误差的性质：误差的大小、正负都是不固定的。偶然误差

不可测误差。在消除系统误差后，在同样条件下多次测定，可发现偶然误差服从统计规律。第一章基础化学概论-1-3节随机误差统计规律1)大小相等的正负误差出现的机会相等。2)小误差出现的机会多，大误差出现的机会少。随测定次数的增加，偶然误差的算术平均值将逐渐接近于零(正、负抵销)。第一章基础化学概论-1-3节（三）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，极端值。综上所述:系统误差

可校正偶然误差

可控制过失误差

可避免第一章基础化学概论-1-3节（四）提高分析结果准确度的方法★系统误差消除1.对照试验

检验系统误差的有效方法2.空白试验

消除由于试剂、蒸馏水、实验器皿和环境带入的杂