修改 第9章定量分析化學(xué)概論

1、19.1 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用9.2 分析方法的分類及進展分析方法的分類及進展9.3 定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示9.4 定量分析誤差定量分析誤差9.5 有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則9.6 分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理9.7 滴定分析法概述滴定分析法概述29.1 9.1 9.1 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用 研究研究運用運用分析方法及相關(guān)理論獲得分析方法及相關(guān)理論獲得 物質(zhì)化學(xué)組成物質(zhì)化學(xué)組成及及結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)信息的一門科學(xué)。的一門科學(xué)。 確

2、定確定物質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)組成化學(xué)組成 定性分析定性分析 測量測量各組成的各組成的含量含量 定量分析定量分析 表征表征物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、形態(tài)、能態(tài)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、形態(tài)、能態(tài) 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析3 一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用研究工作中的作用：研究工作中的作用：新物質(zhì)鑒定新物質(zhì)鑒定, , 結(jié)構(gòu)與性能結(jié)構(gòu)與性能在現(xiàn)代工業(yè)中的作用在現(xiàn)代工業(yè)中的作用: :工藝條件的選擇工藝條件的選擇, , 質(zhì)量控制與自動檢測質(zhì)量控制與自動檢測, , “ “三廢三廢”的處理以及綜合利用的處理以及綜合利

3、用 分析化學(xué)與社會：分析化學(xué)與社會：對全球經(jīng)濟貿(mào)易統(tǒng)一質(zhì)量保障體對全球經(jīng)濟貿(mào)易統(tǒng)一質(zhì)量保障體 系建立的作用系建立的作用 環(huán)境環(huán)境污染污染、人類健康人類健康、體育、體育、破案破案 等等 只要有化學(xué)現(xiàn)象，就會用到分析化學(xué)。只要有化學(xué)現(xiàn)象，就會用到分析化學(xué)。4二、分析化學(xué)的特點二、分析化學(xué)的特點二、分析化學(xué)的特點二、分析化學(xué)的特點二、分析化學(xué)的特點二、分析化學(xué)的特點1. 突出突出“量量”的概念的概念 2. 責任心強責任心強3. 實驗性強實驗性強 強調(diào)動手能力、操作技能強調(diào)動手能力、操作技能, 提高分析判斷、解決實際問題的能力提高分析判斷、解決實際問題的能力. 4. 綜合性強綜合性強 5分析化學(xué)八面體

4、分析化學(xué)八面體分析化學(xué)八面體分析化學(xué)八面體分析化學(xué)八面體分析化學(xué)八面體6一、分析化學(xué)的分類一、分析化學(xué)的分類 研究的對象研究的對象：無機分析（元素、化合物、離子基團）：無機分析（元素、化合物、離子基團） 有機分析（官能團、結(jié)構(gòu)分析）有機分析（官能團、結(jié)構(gòu)分析）9.2 9.2 9.2 分析化學(xué)的分類及進展分析化學(xué)的分類及進展分析化學(xué)的分類及進展分析化學(xué)的分類及進展分析化學(xué)的分類及進展分析化學(xué)的分類及進展定性分析的任務(wù)定性分析的任務(wù)：鑒定物質(zhì)所含的組分（元素、離子基團、：鑒定物質(zhì)所含的組分（元素、離子基團、化合物）化合物）定量分析的任務(wù)定量分析的任務(wù)：測定各組分的相對含量。：測定各組分的相對含量。

5、化學(xué)的發(fā)展逐步由化學(xué)的發(fā)展逐步由定性定性 定量定量按照含量按照含量：常量成分、微量成分和痕量成分分析：常量成分、微量成分和痕量成分分析按任務(wù)分類按任務(wù)分類：定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)化學(xué)：定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)化學(xué)7定量分析按定量分析按測定原理測定原理分為：分為： 化學(xué)分析化學(xué)分析：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法儀器分析儀器分析：根據(jù)被測物質(zhì)的：根據(jù)被測物質(zhì)的物理物理或或物理化學(xué)物理化學(xué)性質(zhì)（比重、性質(zhì)（比重、折光率、沸點、凝固點、熔點折光率、沸點、凝固點、熔點 、旋光度、顏色等）、旋光度、顏色等）與組分的關(guān)系的測定方法。與組分的關(guān)系的測定方法。物理分析物理

6、分析物理化學(xué)分析物理化學(xué)分析8吸光光譜分析：吸收光量與物質(zhì)含量成正比。吸光光譜分析：吸收光量與物質(zhì)含量成正比。發(fā)射光譜分析：發(fā)射光子強度與吸收光量與物質(zhì)含量發(fā)射光譜分析：發(fā)射光子強度與吸收光量與物質(zhì)含量成正比。成正比。氣、液相色譜分析：氣、液相色譜分析：電化學(xué)類分析：電位滴定等電化學(xué)類分析：電位滴定等9化學(xué)分析的化學(xué)分析的方法方法： 1、重量分析、重量分析：根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物（沉淀）的重量來確定被：根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物（沉淀）的重量來確定被測組分在試樣中測組分在試樣中 的含量。的含量。 （自看）（自看）例：例： Ba2+ + SO42- = BaSO42、滴定分析、滴定分析：將一種已知準確濃度的溶液用滴定管

7、：將一種已知準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。為止。根據(jù)其用量確定被測物的含量。根據(jù)其用量確定被測物的含量。這種方法專指這種方法專指容量分析，注重體積的測定容量分析，注重體積的測定。10滴定反應(yīng)類型：滴定反應(yīng)類型：(1) 酸堿滴定法酸堿滴定法：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。Ka、Kb、KW H+ + OH- = H2O 例：例： NaOH + HCl = NaCl + H2O (2) 配合滴定法配合滴定法：以配合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。：以配合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。Kf Mn

8、+ + Y4- = MYn-4 金屬離子金屬離子 EDTA11(4) 氧化還原滴定法氧化還原滴定法：以電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定：以電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定 方法。依據(jù)方法。依據(jù) 的大小、電子得失。的大小、電子得失。 氧化劑氧化劑1 + 還原劑還原劑2 = 氧化劑氧化劑2 + 還原劑還原劑1I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI (3) 沉淀滴定法沉淀滴定法：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。 KSP Ag+ + Cl- = AgCl12一、定量分析的一般步驟一、定量分析的一般步驟1.1.取樣取樣( (固體，液體，氣體）固體，液體，氣體） 具有代表性

9、具有代表性2.2.試樣的預(yù)處理試樣的預(yù)處理( (測定對象，測定方法測定對象，測定方法) ) 分解、消除干擾分解、消除干擾3.3.測定測定 方法的選擇方法的選擇4.4.分析結(jié)果的計算與評價分析結(jié)果的計算與評價數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 計算結(jié)果、獲得數(shù)據(jù)的可信程度計算結(jié)果、獲得數(shù)據(jù)的可信程度,分析報告分析報告9.3 9.3 9.3 定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示13二、定量分析結(jié)果的表示二、定量分析結(jié)果的表示1、待測組分的化學(xué)表示形式、待測組分的化學(xué)表示形式 以實際存在

10、形式的含量表示；以實際存在形式的含量表示； 工業(yè)純堿：工業(yè)純堿：Na2CO3表示表示 若待測組分不清楚，則以氧化物或元素形式表示；若待測組分不清楚，則以氧化物或元素形式表示； 還可用所需組分含量表示；還可用所需組分含量表示； 溶液中常以離子含量表示。溶液中常以離子含量表示。2、待測組分分析含量的表示、待測組分分析含量的表示(1) 固體試樣固體試樣 以質(zhì)量分數(shù)表示：以質(zhì)量分數(shù)表示：wB = mB / ms 當待測組分含量很低時：可用當待測組分含量很低時：可用g g-1 , ng g-1 , pg g-1 ,14(2) 液體試樣液體試樣 可用物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、可用物質(zhì)

11、的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、摩爾分數(shù)和質(zhì)量濃度表示：摩爾分數(shù)和質(zhì)量濃度表示： mg L-1 , g L-1 或或g mL-1, ng mL-1 。(3) 氣體試樣氣體試樣 以體積分數(shù)表示。以體積分數(shù)表示。15 9.4 9.4 9.4 定量分析誤差定量分析誤差定量分析誤差定量分析誤差定量分析誤差定量分析誤差一、準確度和精密度一、準確度和精密度一、準確度和精密度一、準確度和精密度一、準確度和精密度一、準確度和精密度1、 準確度準確度 分析結(jié)果與真實值的接近程度分析結(jié)果與真實值的接近程度 (誤差誤差) 絕對誤差絕對誤差 E = xi - ; 相對誤差相對誤差 Er = (xi - )

12、 / 2、 精密度精密度 幾次平衡測定結(jié)果相互接近程度幾次平衡測定結(jié)果相互接近程度 (重復(fù)性、再現(xiàn)性重復(fù)性、再現(xiàn)性) 偏差偏差 : 個別測定值與平均值之間的差值。個別測定值與平均值之間的差值。163 3 3、 準確度與精密度的關(guān)系準確度與精密度的關(guān)系準確度與精密度的關(guān)系準確度與精密度的關(guān)系準確度與精密度的關(guān)系準確度與精密度的關(guān)系例：例：A、B、C、D 四個分析工作者對同一鐵標樣四個分析工作者對同一鐵標樣(WFe=37.40%)中的鐵含量進行測量中的鐵含量進行測量, 得結(jié)果如圖示得結(jié)果如圖示, 比較其準確度與精密度。比較其準確度與精密度。表觀準確度高，精密度低表觀準確度高，精密度低準確度高，精密

13、度高準確度高，精密度高準確度低，精密度高準確度低，精密度高準確度低，精密度低準確度低，精密度低（不可靠）（不可靠）測量點測量點平均值平均值真值真值DCBA36.00 36.50 37.00 37.50 38.00! 精密度高是準確度高的前提精密度高是準確度高的前提; 高的精密度未必能高的精密度未必能保證有高的準確度保證有高的準確度.17特點：簡單；特點：簡單； 缺點：大偏差得不到應(yīng)有反映。缺點：大偏差得不到應(yīng)有反映。二、誤差和偏差二、誤差和偏差二、誤差和偏差二、誤差和偏差二、誤差和偏差二、誤差和偏差2、偏差、偏差是衡量是衡量精密度精密度高低的尺度。高低的尺度。相對平均偏差相對平均偏差:dr x

14、 =d 100%(1) 平均偏差平均偏差 (算術(shù)平均偏差算術(shù)平均偏差)：ixxdn 1、誤差、誤差衡量衡量準確度準確度的高低，即分析結(jié)果與真實值的的高低，即分析結(jié)果與真實值的接近程度接近程度。 絕對誤差絕對誤差 E = xi - ; 相對誤差相對誤差 Er = (xi - ) / 18(2) (2) (2) 標準偏差標準偏差標準偏差標準偏差標準偏差標準偏差 ( ( (又稱均方根偏差又稱均方根偏差又稱均方根偏差又稱均方根偏差又稱均方根偏差又稱均方根偏差) ) )相對標準偏差相對標準偏差 (變異系數(shù)變異系數(shù))a. 測定次數(shù)趨于無窮大時測定次數(shù)趨于無窮大時 標準偏差標準偏差 ： 為無限多次測定為無限

15、多次測定 的平均值（總體平均值）；的平均值（總體平均值）； 即：即： b. 有限測定次數(shù)有限測定次數(shù) 標準偏差標準偏差 ：當消除系統(tǒng)誤差時，當消除系統(tǒng)誤差時，即為真值。即為真值。2()1ixxsn ()( 100%)sRSD CVx2()ixn limnx f = n-1 自由度自由度，表示獨立變化的偏差數(shù)目。，表示獨立變化的偏差數(shù)目。19例題例題例題例題例題例題: : : : : : 兩組數(shù)據(jù)兩組數(shù)據(jù)兩組數(shù)據(jù)兩組數(shù)據(jù)兩組數(shù)據(jù)兩組數(shù)據(jù)用標準偏差比用平均偏差更科學(xué)更準確用標準偏差比用平均偏差更科學(xué)更準確。XX XX d1d2 (1) 0.11, -0.73, 0.24, 0.51, -0.14,

16、 0.00, 0.30, -0.21, n=8 = 0.28 s1=0.38 (2) 0.18， 0.26， -0.25， -0.37， 0.32 -0.28 ， 0.31， -0.27 n=8 =0.28 s2=0.29d1= d2,s1 s220(3)(3)(3)、 平均值的標準偏差平均值的標準偏差平均值的標準偏差平均值的標準偏差平均值的標準偏差平均值的標準偏差m個個n次平行測定的平均值：次平行測定的平均值：由統(tǒng)計學(xué)可得：由統(tǒng)計學(xué)可得：snxs123,mxxxx圖圖:xsns由由 作 作關(guān)系曲線關(guān)系曲線: 當當n 大于大于5時時, 變化不大，實際測定變化不大，實際測定5次即可。次即可。 x

17、sns由由 作 作212. 2. 2. 例題例題例題例題例題例題 1). 兩物質(zhì)經(jīng)天平稱重為兩物質(zhì)經(jīng)天平稱重為1.6380 g和和0.1637 g， 真實值為真實值為1.6381 g和和 0.1638g ，兩者絕對誤差為：兩者絕對誤差為： 1.6380-1.6381=-0.0001 g 相對誤差：相對誤差：- 0.006% 0.1637-0.1638=-0.0001 g - 0.06% 2). 標定某一標準溶液為標定某一標準溶液為0.1827、0.1825、0.1828mol L-1， 平均值為平均值為0.1827mol L-1 絕對偏差絕對偏差 0, -0.0002mol L-1, +0.0

18、001mol L-1 相對偏差相對偏差 0, 0.1% 0.06% 準確度是表示測定結(jié)果與真實值符合的程度。準確度是表示測定結(jié)果與真實值符合的程度。 精密度是表示測定結(jié)果的重現(xiàn)性。精密度是表示測定結(jié)果的重現(xiàn)性。22例題：例題：例題：例題：例題：例題： 3). 重量分析中重量分析中,天平的稱量誤差為天平的稱量誤差為0.0001 g，減量法稱兩次，減量法稱兩次， 可能引起的最大的誤差可能引起的最大的誤差0.0002 g，為使稱重誤差小于，為使稱重誤差小于0.14). 滴定分析滴定分析 滴管讀數(shù)有滴管讀數(shù)有0.01mL誤差，一次滴定中讀數(shù)兩次可能引起誤差，一次滴定中讀數(shù)兩次可能引起的最大的誤差為的最

19、大的誤差為 0.02mL,為使滴定體積誤差小于為使滴定體積誤差小于0.1，滴定劑必須在滴定劑必須在 ? mL以上。以上。 一般控制在一般控制在 20 30mL 0.02mL20mL0.1%絕對誤差相對誤差 0.00020.2g0.1%絕對誤差試樣質(zhì)量相對誤差23三、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免三、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免三、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免三、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免三、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免三、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免1. 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差測量過程中測量過程中 經(jīng)常性的原因造成的經(jīng)常性的原因造成的。 (1) 特點特點 a. 分

20、析結(jié)果系統(tǒng)偏高（低）；分析結(jié)果系統(tǒng)偏高（低）； b. 在同一條件下，重復(fù)測定，在同一條件下，重復(fù)測定， 重復(fù)出現(xiàn)；重復(fù)出現(xiàn)； c. 影響準確度，不影響精密度；影響準確度，不影響精密度； d. 可以消除?？梢韵?。 （可測誤差）（可測誤差） 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 ? 24(2) (2) (2) 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 a. 方法誤差方法誤差選擇的方法不夠完善選擇的方法不夠完善 例：例： 重量分析中沉淀的溶解損失；重量分析中沉淀的溶解損失； 滴定分析中指示劑選擇不當。滴定分析中指示劑選擇不當。 b. 儀器誤差儀器誤差儀器本身的缺陷儀器本身的缺陷 例：例： 天平

21、兩臂不等，砝碼未校正；天平兩臂不等，砝碼未校正； 滴定管，容量瓶未校正。滴定管，容量瓶未校正。 c. 試劑誤差試劑誤差所用試劑有雜質(zhì)所用試劑有雜質(zhì) 例：去離子水不合格；例：去離子水不合格； 試劑純度不夠試劑純度不夠 （含待測組份或干擾離子）。（含待測組份或干擾離子）。 d. 操作誤差操作誤差操作人員主觀因素造成操作人員主觀因素造成 例：對指示劑顏色辨別偏深或偏淺；例：對指示劑顏色辨別偏深或偏淺； 滴定管讀數(shù)不準。滴定管讀數(shù)不準。25(3) (3) (3) (3) (3) (3) 系統(tǒng)誤差的減免系統(tǒng)誤差的減免系統(tǒng)誤差的減免系統(tǒng)誤差的減免系統(tǒng)誤差的減免系統(tǒng)誤差的減免 標準方法、標準試樣校正，使之接

22、近消除。標準方法、標準試樣校正，使之接近消除。 (1) 方法誤差方法誤差 采用標準方法采用標準方法,對比實驗對比實驗 (2) 儀器誤差儀器誤差 校正儀器校正儀器 (3) 試劑誤差試劑誤差 作空白實驗作空白實驗 回收實驗：可檢查是否存在系統(tǒng)誤差回收實驗：可檢查是否存在系統(tǒng)誤差 回收率回收率 = = x1: 組分含量；組分含量； x2: 加入量；加入量； x3: 測定值測定值312100%xxx 常量組分常量組分 99%微量組分微量組分: 90% 110%262. 2. 2. 隨機誤差隨機誤差隨機誤差隨機誤差隨機誤差隨機誤差（偶然誤差）（偶然誤差）（偶然誤差）（偶然誤差）（偶然誤差）（偶然誤差）(

23、1) 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 a. 偶然因素（環(huán)境溫度、濕度、電壓、污染等）偶然因素（環(huán)境溫度、濕度、電壓、污染等） b. 人為因素人為因素 例：滴定管讀數(shù)例：滴定管讀數(shù)(2) 特點特點 a. 不恒定不恒定(有大有?。┯写笥行。?b. 難以校正難以校正 c. 服從正態(tài)分布服從正態(tài)分布(統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律) 對稱性、單峰性、有界性、抵償性對稱性、單峰性、有界性、抵償性 對稱性對稱性: 大小相近的正負誤差出現(xiàn)的概率相等大小相近的正負誤差出現(xiàn)的概率相等, 誤差分布曲誤差分布曲 線是對稱的。線是對稱的。27 單峰性單峰性: 小誤差出現(xiàn)的概率大小誤差出現(xiàn)的概率大, 大誤差出現(xiàn)的概率小大誤差出現(xiàn)的概率小, 誤

24、差誤差 分布曲線只有一個峰值分布曲線只有一個峰值, 誤差有明顯集中趨勢誤差有明顯集中趨勢. 有界性有界性: 大小誤差出現(xiàn)的概率之和為大小誤差出現(xiàn)的概率之和為100%. 抵償性抵償性: 誤差的算術(shù)平均值極限為誤差的算術(shù)平均值極限為0 .(3) 隨機誤差的減免隨機誤差的減免 增加平行測定的次數(shù)增加平行測定的次數(shù)3. 過失誤差過失誤差 粗枝大葉粗枝大葉28系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較項目系統(tǒng)誤差隨機誤差產(chǎn)生原因固定因素，有時不存在不定因素，總是存在分類方法誤差、儀器與試劑誤差、主觀誤差

25、環(huán)境的變化因素、主觀的變化因素等性質(zhì)重現(xiàn)性、單向性（或周期性）、可測性服從概率統(tǒng)計規(guī)律、不可測性影響準確度精密度消除或減小的方法校正增加測定的次數(shù)299.1 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用9.2 分析方法的分類及進展分析方法的分類及進展9.3 定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示9.4 定量分析誤差定量分析誤差9.5 有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則9.6 分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理9.7 滴定分析法概述滴定分析法概述30一、有效數(shù)字一、有效數(shù)字實際上能測量到的數(shù)字實際上能測量到的數(shù)字1實驗過程中常遇到的兩類數(shù)字實驗過程中常遇到的兩類數(shù)字 （1）數(shù)目

26、）數(shù)目: 如測定次數(shù)；倍數(shù)；系數(shù)；分數(shù)等。有效數(shù)字位數(shù)如測定次數(shù)；倍數(shù)；系數(shù)；分數(shù)等。有效數(shù)字位數(shù)根據(jù)需要而定。根據(jù)需要而定。 （2）測量值或計算值測量值或計算值: 數(shù)據(jù)的位數(shù)與測定準確度有關(guān)。數(shù)據(jù)的位數(shù)與測定準確度有關(guān)。 記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小，而且要正確地反映測量的記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小，而且要正確地反映測量的精確程度。精確程度。 例例 9.5 9.5 9.5 有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則 結(jié)結(jié) 果果絕對偏差絕對偏差相對偏差相對偏差有效數(shù)字位數(shù)有效數(shù)字位數(shù) 0.518000.000010.002%5

27、 0.51800.00010.02%4 0.5180.0010.2%3312 2 2數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)字零在數(shù)據(jù)中具有數(shù)字零在數(shù)據(jù)中具有雙重作用雙重作用： （1）作普通數(shù)字用作普通數(shù)字用,是有效數(shù)字是有效數(shù)字：如：如 0.5180 4位有效數(shù)字位有效數(shù)字 5.180 10-1 （2）作定位用作定位用,不是有效數(shù)字不是有效數(shù)字：如：如 0.0518 3位有效數(shù)字位有效數(shù)字 5.18 10-23改變單位時，不能改變有效數(shù)字的位數(shù)改變單位時，不能改變有效數(shù)字的位數(shù) 如：如： 24.01mL 24.01 10-3 L 32二、修約規(guī)則

28、二、修約規(guī)則二、修約規(guī)則二、修約規(guī)則二、修約規(guī)則二、修約規(guī)則四舍六入五留雙四舍六入五留雙1、多余尾數(shù)、多余尾數(shù)4時舍去尾數(shù)；時舍去尾數(shù)；6時進位。時進位。2、位數(shù)為位數(shù)為5（奇進偶舍）（奇進偶舍）： a. 5后數(shù)字不為后數(shù)字不為0，一律進位；，一律進位； b. 5后無數(shù)或為后無數(shù)或為0，采用，采用5前是奇數(shù)則前是奇數(shù)則5進位；是偶進位；是偶 數(shù)則舍去。數(shù)則舍去。 14.244226.486315.0250 15.015015.0251例題：保留四位有效數(shù)字例題：保留四位有效數(shù)字 14.24 26.49 15.02 15.02 15.033326.7091三、運算規(guī)則三、運算規(guī)則三、運算規(guī)則三、

29、運算規(guī)則三、運算規(guī)則三、運算規(guī)則1. 1. 加減運算加減運算 結(jié)果的位數(shù)取決于絕對誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)結(jié)果的位數(shù)取決于絕對誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù) 例：例： 0.0121 絕對誤差：絕對誤差：0.0001 25.64 0.01 1.057 0.001 342. 2. 2. 乘除運算乘除運算乘除運算乘除運算乘除運算乘除運算 有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù) 例：例：(0.0325 5.103 60.064) / 139.82 = 0.0712449 0.0325 0.0001/0.0325 100% =0.3% 5.103 0.001 /5.1

30、03 100% =0.02% 60.064 0.001 /60.064 100% =0.002% 139.82 0.01 /139.82 100% =0.007%計算時，多取一位（安全數(shù)字）：計算時，多取一位（安全數(shù)字）：0.03255.103 60.06139.8=0.0713有效數(shù)字最少的數(shù)即是相對誤差最大的數(shù)有效數(shù)字最少的數(shù)即是相對誤差最大的數(shù)353. 3. 3. 注意點注意點注意點注意點注意點注意點（1） 分數(shù)；比例系數(shù)；實驗次數(shù)等不記位數(shù)；分數(shù)；比例系數(shù)；實驗次數(shù)等不記位數(shù)；（2）滴定管；移液管；容量瓶；分析天平（萬分之一）滴定管；移液管；容量瓶；分析天平（萬分之一）; 標準溶液的濃

31、度，用標準溶液的濃度，用4位有效數(shù)字表示位有效數(shù)字表示: （3）高含量測定結(jié)果要求四位有效數(shù)字）高含量測定結(jié)果要求四位有效數(shù)字 ( 10% )；含量；含量 110%用三位有效數(shù)字。用三位有效數(shù)字。（4） 第一位數(shù)字大于第一位數(shù)字大于8時，多取一位，如：時，多取一位，如：8.48，按，按4位算；位算；（5） 四舍六入五留雙；（末位一般是偶數(shù)）四舍六入五留雙；（末位一般是偶數(shù)）（6） 注意注意pH計算計算, H+=5.02 10 -3 ； pH = 2.299 ； 對數(shù)值，對數(shù)值，lgX =2.38；lg(2.4 102) 有效數(shù)字按小數(shù)點后的位數(shù)計算。有效數(shù)字按小數(shù)點后的位數(shù)計算。369.1 分

32、析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用9.2 分析方法的分類及進展分析方法的分類及進展9.3 定量分析過程和分析結(jié)果的表示定量分析過程和分析結(jié)果的表示9.4 定量分析誤差定量分析誤差9.5 有效數(shù)字及計算規(guī)則有效數(shù)字及計算規(guī)則9.6 分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理9.7 滴定分析法概述滴定分析法概述379.79.7 滴定分析概述滴定分析概述(1) (1) A + B = C+ D(2) (2) 標準溶液標準溶液 ：0.1000 0.1000 mol/Lmol/L ( (基準物質(zhì)基準物質(zhì)) )(3) (3) 化學(xué)計量點化學(xué)計量點(4) (4) 指示劑指示劑(5) (5) 滴定終點滴定終點(

33、6) (6) 終點誤差終點誤差38 滴定滴定(Titration) ：將已知準確濃將已知準確濃 度的試劑溶液度的試劑溶液(標準溶液標準溶液)通過滴通過滴 定管滴加到被測物質(zhì)的溶液中，使滴加的試定管滴加到被測物質(zhì)的溶液中，使滴加的試劑與被測物質(zhì)按照化學(xué)計量關(guān)系定量反應(yīng)，然后根據(jù)標準劑與被測物質(zhì)按照化學(xué)計量關(guān)系定量反應(yīng)，然后根據(jù)標準溶液的濃度和用量計算被測物質(zhì)含量的一種方法。溶液的濃度和用量計算被測物質(zhì)含量的一種方法。滴定劑滴定劑(titrant)：已知其準確濃度的試劑溶液。已知其準確濃度的試劑溶液。化學(xué)計量點化學(xué)計量點(stoichiometric point)：加入的滴定劑與被滴加入的滴定劑與

34、被滴定物質(zhì)按照化學(xué)計量關(guān)系完全反應(yīng)時的情況。定物質(zhì)按照化學(xué)計量關(guān)系完全反應(yīng)時的情況。滴定終點滴定終點(endpoint)：滴定時指示劑的變色點滴定時指示劑的變色點 。滴定終。滴定終點與化學(xué)計量點往往不一致，會造成終點誤差。點與化學(xué)計量點往往不一致，會造成終點誤差。第一節(jié)、滴定方法的分類與反應(yīng)的條件第一節(jié)、滴定方法的分類與反應(yīng)的條件第一節(jié)、滴定方法的分類與反應(yīng)的條件第一節(jié)、滴定方法的分類與反應(yīng)的條件第一節(jié)、滴定方法的分類與反應(yīng)的條件第一節(jié)、滴定方法的分類與反應(yīng)的條件 (1)(1)酸堿滴定法酸堿滴定法: : (2) (2)配位滴定法配位滴定法: : (3) (3)沉淀滴定法沉淀滴定法: : (4)

35、 (4)氧化還原滴定法：氧化還原滴定法： 2.2.按滴定方式分類按滴定方式分類(1)(1)直接滴定直接滴定: : 例例: : 強酸滴定強堿強酸滴定強堿。(2)(2)間接滴定間接滴定： 例：氧化還原法測定鈣。例：氧化還原法測定鈣。(3)(3)返滴定法：返滴定法： 例：配位滴定法測定鋁。例：配位滴定法測定鋁。(4)(4)置換滴定法：置換滴定法：例：例：AlYAlY + 6F + 6F- - AlF AlF6 62- 2- + Y + Y4- 4- Zn + Y Zn + Y4- 4- ZnYZnY一、滴定方法的分類一、滴定方法的分類二、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定分

36、析對化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求(1) 反應(yīng)按化學(xué)反應(yīng)式完全，定量進行；反應(yīng)按化學(xué)反應(yīng)式完全，定量進行；(2) 無副反應(yīng)；無副反應(yīng)；(3) 反應(yīng)速度快；反應(yīng)速度快； (4) 有比較簡便的方法確定反應(yīng)終點。有比較簡便的方法確定反應(yīng)終點。第第第第第第 二二二二二二 節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)節(jié) 標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液: :已知準確濃度的溶液已知準確濃度的溶液。 標準溶液的濃度可通過基準物來確定。標準溶液的濃度可通過基準物來確定。 基準物應(yīng)具備的條件：基準物應(yīng)具備的條件： (1) (1) 必須具有足夠的純

37、度；含量必須具有足夠的純度；含量 99.9%99.9% (2) (2) 實際組成與化學(xué)式完全相同；實際組成與化學(xué)式完全相同； (3) (3) 穩(wěn)定；（見光不分解、不揮發(fā)、不吸潮）穩(wěn)定；（見光不分解、不揮發(fā)、不吸潮） (4) (4) 具有較大的摩爾質(zhì)量。具有較大的摩爾質(zhì)量。 ( (可降低稱量誤差可降低稱量誤差) ) 常用的基準物有：常用的基準物有： K2Cr2O7; NaC2O4; H2C2O4.2H2O； Na2B4O7.10H2O； CaCO3； NaCl； Na2CO3一、標準溶液一、標準溶液一、標準溶液一、標準溶液一、標準溶液一、標準溶液的配制的配制的配制的配制的配制的配制 直接配制法直

38、接配制法： 直接用容量瓶配制，定容。直接用容量瓶配制，定容。 a. a. 準確稱取一定量的基準物質(zhì)；準確稱取一定量的基準物質(zhì)； b. b. 溶解溶解, ,轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)移； c. c. 定容；定容； d. d. 計算。計算。 間接配制間接配制間接配制間接配制間接配制間接配制（步驟）：（步驟）：（步驟）：（步驟）：（步驟）：（步驟）：(1) (1) 配制溶液配制溶液 配制成近似所需濃度的溶液。配制成近似所需濃度的溶液。(2)(2)標定標定 用基準物或另一種已知濃度的標用基準物或另一種已知濃度的標 準溶液來滴定。準溶液來滴定。(3)(3)確定濃度確定濃度 由基準物質(zhì)量（或體積、濃度），由基準物質(zhì)量（或體

39、積、濃度）， 計算確定之。計算確定之。二、標準溶液濃度表示法二、標準溶液濃度表示法二、標準溶液濃度表示法二、標準溶液濃度表示法二、標準溶液濃度表示法二、標準溶液濃度表示法 1.1.物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度 單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 c = n / Vc = n / V 單位單位 mol / Lmol / L 摩爾摩爾: :所包含的基本單元數(shù)與所包含的基本單元數(shù)與 0.012 0.012kgC-12kgC-12的原子數(shù)目相等的原子數(shù)目相等. . 說明說明: :1) 1)、基本單元可以是原子、分子、離子、粒子，也可以是粒子的基本單元可以是原子、分子、離子

40、、粒子，也可以是粒子的某種特定組合某種特定組合 例例: :H H2 2SOSO4 4、1/21/2H H2 2SOSO4 4；2) 2)、使用摩爾作單位時，必須注明基本單元；使用摩爾作單位時，必須注明基本單元； 基本單元是分子時，摩爾質(zhì)量就是相應(yīng)的分子量基本單元是分子時，摩爾質(zhì)量就是相應(yīng)的分子量 3). 3). 物質(zhì)的量導(dǎo)出值也要指出基本單元物質(zhì)的量導(dǎo)出值也要指出基本單元 如濃度、摩爾質(zhì)量等如濃度、摩爾質(zhì)量等 物質(zhì)物質(zhì)B B的的 n nB B 與質(zhì)量與質(zhì)量 m mB B 的關(guān)系的關(guān)系 BBBBBMVCMnmBBBMmn VnCBBVCB 2. 2. 2.滴定度滴定度滴定度滴定度滴定度滴定度 每

41、毫升標準溶液相當?shù)拇郎y組分的質(zhì)量每毫升標準溶液相當?shù)拇郎y組分的質(zhì)量每毫升標準溶液相當?shù)拇郎y組分的質(zhì)量每毫升標準溶液相當?shù)拇郎y組分的質(zhì)量每毫升標準溶液相當?shù)拇郎y組分的質(zhì)量每毫升標準溶液相當?shù)拇郎y組分的質(zhì)量 T T T T T T待測物待測物待測物待測物待測物待測物/ / / / / /滴定劑滴定劑滴定劑滴定劑滴定劑滴定劑 = = = = = = g / g / g / g / g / g / mLmLmLmLmLmL例例 用用0.02718mol/L的高錳酸鉀標準溶液測定鐵含量，的高錳酸鉀標準溶液測定鐵含量， 其濃度用滴定度表示為：其濃度用滴定度表示為： T Fe/KMnO4 = 0.00759

42、0 g/mL測定時，根據(jù)滴定所消耗的標準溶液體積快速確定試樣中鐵的測定時，根據(jù)滴定所消耗的標準溶液體積快速確定試樣中鐵的質(zhì)量質(zhì)量：m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4TA/B= (a / b ) cB MA 10-3 通式通式 第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié)第三節(jié) 滴定分析中的計算滴定分析中的計算滴定分析中的計算滴定分析中的計算滴定分析中的計算滴定分析中的計算1.1.直接滴定（涉及一個反應(yīng)）直接滴定（涉及一個反應(yīng)） a A + b B = c C + d D 當?shù)味ǖ交瘜W(xué)計量點時，當?shù)味ǖ交瘜W(xué)計量點時，a 摩爾摩爾 A 與與 b 摩爾摩爾 B 作用完全：作用完全： 則：則：

43、nA / nB = a / b ， nA = (a / b) nB (c V )A = (a / b )（c V )B 或：或：(c V )A = (a / b)(W / M)B 滴定分析中，標準溶液濃度通常為：滴定分析中，標準溶液濃度通常為：0.1 mol/L ，滴定劑消，滴定劑消耗體積在耗體積在 2030mL 之間，計算稱取試樣量的上限和下限。之間，計算稱取試樣量的上限和下限。%100%100sAsAAmnMmmW48 選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準物，標定選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準物，標定0.1molL-1NaOH溶液溶液的準確濃度。今欲把用去的的準確濃度。今欲把用去的NaOH溶液體積控制為溶液

44、體積控制為25mL左右，左右，應(yīng)稱取基準物多少克？如改用草酸應(yīng)稱取基準物多少克？如改用草酸(H2C2O42H2O)作基準物，應(yīng)作基準物，應(yīng)稱取多少克？稱取多少克？ 解：以鄰苯二甲酸氫鉀作基準物解：以鄰苯二甲酸氫鉀作基準物 KHC8H4O4+OH-= KC8H4O4 +H2O nNaOH =n KHC8H4O4 cNaOH V NaOH =mKHC8H4O4 / M KHC8H4O4mKHC8H4O4 = cNaOH V NaOH M KHC8H4O4 = 0.125 10-3 204.2 0.5 g例例: :49 以以H2C2O42H2O為基準物，為基準物， 2NaOH+ H2C2O4=NaC

45、2O4 +2H2O nNaOH=2n H2C2O42H2O cNaOHVNaOH= 2mH2C2O42H2O/ MH2C2O42H2O mH2C2O42H2O= cNaOHVNaOH MH2C2O42H2O/ 2 =0.125 10-3 126.1 /2 0.16 g 因為天平的絕對誤差是因為天平的絕對誤差是0.1mg，所以采用鄰苯二甲酸氫鉀作所以采用鄰苯二甲酸氫鉀作基準物可減少稱量上的相對誤差。基準物可減少稱量上的相對誤差。 相對誤差質(zhì)量絕對誤差%10050 例：配位滴定法測定鋁。例：配位滴定法測定鋁。 先加入準確體積的、過量的標準溶液先加入準確體積的、過量的標準溶液 EDTA，加熱反應(yīng)加熱反應(yīng)完全后，再用另一種標準溶液（完全后，再用另一