第二章定量分析化学导论
2.第二章 定量分析化学导论
D
表观准确度高，精密度低
（不可靠）
C
B A
36.00 36.50 测量值 37.00 平均值
准确度高，精密度高 准确度低，精密度高 准确度低，精密度低
37.50 38.00 真值
结论： （1）精密度高的不一定准确度好 ； （2）精密度高是保证高准确度的先决条件。
判断对错：
（1）准确度高，精密度一定高；但精密度高，
测定值（X）与真实值 （True value）的接近程度。
测量值
平均值
真值
精密度（precision）
各平行测定结果之间 的相互接近程度。
1. 误差和准确度 准确度用误差 (error)的大小来衡量。 绝对误差
Ea X T
真值T (True value):某一物理量本身具有的 客观存在的真实值。真值是未知的、客观存在的量。 在特定情况下认为是已知的：
i
3 37.30 -0.04
4 37.50 +0.16
5 37.30 -0.04
平均值 37.34
平均值
平均偏差 相对平均偏差 标准偏差
x
i 1
d
x
i 1
n
n
i
37.40 37.20 37.30 37.50 37.30 37.34 5
x
n
0.06 0.14 0.04 0.16 0.04 0.088 5
(1)滴定终点不在指示剂变色范围内，是属于下 列哪种情况？（ ） A．系统误差、方法误差 B．系统误差、试剂误差 C．随机误差 D. 过失 (2) 滴定时，操作者无意从锥形瓶中溅失少许试 液，属下列哪种误差？（ ） A．操作误差 B．方法误差 C．偶然误差 D．过失
定量分析化学概论.资料
01:31
1.2 分析化学中的误差概念
→随机误差- random error
- accidental error
→重复性—Repeatability：同一分析人员在同
一条件下所得分析结果的精密度。
→再现性－Reproducibility：不同分析人员或
不同实验室之间各自的条件下所得分析结
表示样本精密度的统计量很多，重要的有标准偏差、相对标 准偏差、样本方差。此外，还有偏差，平均偏差
第一章 定量分析化学概论
1.2 分析化学中的误差概念
1 准确度和误差 2 精密度和偏差 3 准确度和精密度的关系 4 误差的来源 5 极差（R）和公差
01:31
1.2 分析化学中的误差概念
1 准确度和误差
◎ 真值（XT）－True value: 某一物理量本身具 有的客观存在的真实数值，即为该量的真值。
→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，就失去了 衡量准确度的前提。
→ 高的精密度不一定能保证高的准确 度。
01:31
1.2 分析化学中的误差概念
(一)50.36% （ 二）50.30% （ 三）50.28% （ 四）50.27%
平均值 甲 50.29%
(一)50.40% （ 二）50.30% （ 三）50.25% （ 四）50.23%
◎ 偏差（d）－Deviation 偏差表示少量数据的离散程度。是测定结果与平均值的
差值。偏差越大，数据分布越分散，精密度越低。 →绝对偏差—Absolute deviation di = xi — X →相对误差—Relative deviation Rdi = di /X×100%
《分析化学》考研大纲和参考书目
《分析化学》考研大纲和参考书目第一部分, 化学分析第1章定量分析化学概述主要内容:分析化学的任务、作用及分析方法分类滴定分析法概述分析试样的采集与制备要求：理解滴定分析对化学反应的要求初步掌握标准溶液的配制和浓度的标定，基准物质的条件了解种试样的采集、制备及分解方法第2章误差与数据处理主要内容:误差及其来源有效数字及其运算规则分析化学中的数据处理显著性检验及可疑值取舍回归分析法要求：掌握误差的表示方法、系统误差与偶然误差的特点掌握有效数字的概念、运算规则及数字修约规则初步掌握数据取舍方法，显著性检验的含义和方法了解随机误差的分布特征，正态分布与t分布的区别与联系初步掌握回归分析法第3章酸碱滴定法主要内容:酸碱定义、共轭酸碱对Ka与Kb的换算；离子强度、活度系数和离子活度的计算分析浓度和平衡浓度；物料等衡式、电荷等衡式和质子等衡式；分布系数的计算及其应用强酸（碱）、一元（多元）强酸（碱）、强酸和弱酸的混合酸及两性物质的PH计算缓冲溶液的PH计算；缓冲容量、缓冲范围；缓冲溶液的选择与配制酸碱指示剂的变色原理、变色范围和理论变色点；指示剂的选择原则、常用的酸碱指示剂；影响指示剂变色范围的因素滴定曲线、滴定突跃、指示剂的选择；强碱滴定一元弱酸、强碱滴定一元弱碱；多元酸和多元碱的滴定滴定强酸及弱酸的终点误差计算酸碱滴定法的应用要求：了解酸碱质子理论的酸碱定义、共轭酸碱对以及酸碱强度等基本概念掌握分析浓度和平衡浓度的区别，物料等衡式、电荷等衡式和质子等衡式的写法掌握酸碱平衡体系中各型体分布系数的计算及其应用掌握酸碱平衡中溶液酸碱度的计算掌握缓冲溶液的PH计算，了解缓冲溶液的配制与选择、常用缓冲溶液、缓冲容量和缓冲范围等概念了解酸碱指示剂的作用原理、变色范围，变色点，指示剂的选择原则，常用的酸碱指示剂熟悉强酸（碱）和一元弱酸（碱）的酸碱滴定过程中pH的变化规律、滴定曲线的绘制及其有关的问题，熟悉多元酸碱分步滴定的可行性判据，计量点PH的计算，指示剂的选择等熟悉酸碱滴定法的应用和测定结果的有关计算第4章络合滴定法主要内容:常用络合物络合物的平衡常数副反应系数及条件稳定常数络合滴定基本原理准确滴定与分别滴定判别式络合滴定中酸度的控制提高络合滴定选择性的途径络合滴定方式及其应用要求:了解EDTA的性质及其与金属离子的络合能力和特点了解络合平衡体系中各种形成常数及其它们之间的关系掌握络合平衡中有关各型体的分布及浓度的计算理解络合滴定中的主反应和副反应，掌握各副反应系数的定义和计算、络合物条件形成常数的意义和计算掌握滴定曲线的绘制和影响滴定突跃范围的主要因素了解金属指示剂的作用原理、指示剂的选择，常用的金属指示剂，掌握终点与指示剂的变色点的关系掌握林邦公式及其计算，直接准确滴定的条件，络合滴定中的酸度控制。
分析化学--定量分析化学 全套ppt课件
3 分析化学发展简史
分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III) 分析化学发展经历3次重大变革
第一个重要阶段: 20世纪起初的20-30年间分析化学发展成为一门独 立的学科 物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展
标准溶液浓度计算
a. 直接配制法 称一定量的基准物质 B(mB g ）直接溶于一定 量(V L)的溶剂配制。 cB=nB/V=mB/MBV b 标定法： 根据滴定剂和被测物质的比计算求出。 bB＋tT=aA cB=b/t ·cT· VT/VB =bmT/tMT VB
第2章 分析试样的采集与制备
2.1 试样的采集与预处理
化学计量学 新技术 活体分析
表面分析
新仪器
环境分析
新原理
微型化
原位分析 无损分析 单分子检测
生物分析 单细胞分析
分析化学主 要发展趋向
在线分析 大分子表征
实时分析
化学图象
过程分析
分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
1.2 定量分析化学概论
定量分析化学中的基本工具、专业名词 定量分析的操作步骤
经典定量分析方法－化学分析
1 定量分析的操作步骤
1) 取样 2) 试样分解和分析试液的制备 3) 分离及测定 4) 分析结果的计算和评价
2 经典定量分析方法
重量法： 分离 称重 沉淀法、气化法和电解法等 滴定分析法：又称容量分析法 酸碱滴定法、 络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法
1.3 滴定分析法概论
1 滴定分析法：又称容量分析法。 标准溶液
经典培训课件《定量分析化学概论》共64页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
40、人类法律，事物有规律，这是不 容、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
定量分析化学概论.
缩分一般采取四分法，按经验式确定
缩分的次数。
分析试样 采集量
ห้องสมุดไป่ตู้
矿山
取样点
mQ ≥kd 2
破碎
过筛
混匀
缩分
Example
例 1 ：有试样 20kg ，粗碎后最大粒度为 6mm 左右，设 k 为 0.2kg· mm-2 ，应保留的试样量 至少是多少千克？若再破碎至粒度不大于 2mm，则应继续缩分几次？
湿式消化法：
在克氏烧瓶中加热，样品中有机物氧化成 CO2 和H2O，金属转变为硝酸或硫酸盐，非金属转 变为相应的阴离子，可用于测定有机物中的金 属、S、X等
测定方法选择原则
应考虑：
测定的具体要求 被测组分的含量范围 被测组分的性质 共存组分的性质
§1-1-3 定量分析结果的表示
F.滴定时指示剂加得太多.
二、准确度(accuracy)和精密度(precision)
对分析结果好坏, 用什么来评价呢? 1．准确度
误差：误差是分析结果(测定值x)与真实值(xT)
之间的 差值。
▲准确度：指测定值与真实值接近的程度。误
差越小，分析结果准确度越高。
例：某铁矿石含铁量真实值为42.35％，甲测定值(n=3)
试样的干燥
试样的分解 分离与富集
测定
数据处理
§1-1-2分析试样的制备及分解
以矿石为例
采集量 分析试样 破碎
矿山
取样点
mQ ≥kd 2
过筛
混匀
缩分
经验公式中： mQ------试样的最小量，单位是kg d-------试样最大颗粒的直径，单位是mm k------缩分常数，通常在0.05~1kg· mm-2之间
2定量分析概论1
139.8
±0.1 /139.8 * 100% =±0.07%
注意（1）乘除运算过程中，首位数字为9的，可将其有效数字
多考虑一位（2）先修约，再计算。
2020/3/27
4异常值的取舍过失误差的判断
方法：4 d 法； Q检验法； 格鲁布斯（Grubbs）检验法。 确定某个数据是否可用
A 4d法：x x 4d，则可疑值应舍弃
坩埚—陶瓷、石英、铂、铁、银、刚玉
有机试样的分解：干式灰化、湿式消化
2020/3/27
1. 3定量分析结果的表示
（ 1 ） 待测组分的化学表示形式
①以待测组分实际存在形式的含量表示。例：NO3- 、 NH3 ②如待测组分实际存在形式不清楚，以氧化物或元素形式的 含量表示。例： K2O、CaO、 P2O5 ③用所需要的组分的含量表示。例：Fe ④电解质溶液的分析结果，用所存在的离子的含量表示。例： K + ，Na +
（2）测量值或计算值,数据的位数与测定准确度有关。
记录的数字不仅表示数量的大小，而且要正确地反映测量的
准确程度。
结果
绝对误差
相对误差
有效数字位数
0.51800 ±0.00001 ±0.002%
5
0.5180
±0.0001
±0.02%
4
0.518
±0.001
±0.2%
3
2．数字零在数据中具有双重作用：
2.5误差和偏差 误差：测定值与真实值之间的差值。 表示：绝对误差Ea=x-xT 相对误差 例：测定值为：80.18%，已知真实值80.13% 则：绝对误差Ea= 80.18%-80.13% =0.05%
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偏差：测定结果与平均值之间的差值。
定量分析化学教案
定量分析化学教案第一章：定量分析化学基础1.1 定义和意义介绍定量分析化学的概念和重要性解释定量分析与定性分析的区别1.2 定量分析方法介绍常用的定量分析方法，如滴定法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等解释每种方法的原理和应用范围1.3 数据处理与误差分析介绍数据处理的基本原则和方法，如有效数字的规则、平均值的计算等解释误差来源和减小误差的方法第二章：滴定法2.1 滴定法的基本原理介绍滴定法的定义和分类，如酸碱滴定、氧化还原滴定等解释滴定反应的化学原理和滴定曲线2.2 滴定实验操作介绍滴定实验的基本操作步骤，如准备滴定瓶、滴定管的校准等演示滴定实验的操作技巧和注意事项2.3 滴定法的应用介绍滴定法在不同领域的应用实例，如determination of hardness of water, vitamin C content in food等解释滴定法在实际应用中的局限性和改进方法第三章：原子吸收光谱法3.1 原子吸收光谱法的基本原理介绍原子吸收光谱法的原理和仪器设备解释原子吸收光谱法的测量方法和光谱特性3.2 原子吸收光谱法的应用介绍原子吸收光谱法在不同领域的应用实例，如环境监测、生物分析等解释原子吸收光谱法在实际应用中的局限性和改进方法3.3 原子吸收光谱法的操作和维护介绍原子吸收光谱法的操作步骤和注意事项解释仪器维护和校准的方法和重要性第四章：X射线荧光光谱法4.1 X射线荧光光谱法的基本原理介绍X射线荧光光谱法的原理和仪器设备解释X射线荧光光谱法的测量方法和光谱特性4.2 X射线荧光光谱法的应用介绍X射线荧光光谱法在不同领域的应用实例，如材料分析、地质研究等解释X射线荧光光谱法在实际应用中的局限性和改进方法4.3 X射线荧光光谱法的操作和维护介绍X射线荧光光谱法的操作步骤和注意事项解释仪器维护和校准的方法和重要性第五章：数据处理与误差分析5.1 数据处理的基本原则和方法介绍数据处理的基本原则和方法，如有效数字的规则、平均值的计算等解释常见数据处理方法的原理和应用范围5.2 误差来源和减小误差的方法解释误差来源和减小误差的方法，如仪器误差、方法误差等介绍误差分析的基本方法和常用误差计算公式5.3 结果报告和质量控制介绍结果报告的格式和内容，如实验数据、计算结果等解释质量控制的重要性和方法，如标准品的应用、方法的验证等第六章：样品的前处理6.1 样品采集与制备介绍样品采集的原则和方法，如随机采样、代表性样品等解释样品制备的目的和常用方法，如干燥、消解、过滤等6.2 样品处理与分离介绍样品处理与分离的方法，如固液萃取、离子交换、色谱法等解释每种方法的应用范围和操作步骤6.3 样品前处理操作技巧介绍样品前处理操作的技巧和注意事项，如避免交叉污染、准确测量等演示常见样品前处理操作的实验步骤第七章：仪器分析方法7.1 光谱分析法介绍光谱分析法的原理和应用，如紫外可见光谱法、红外光谱法等解释光谱分析法的选择和操作步骤7.2 色谱分析法介绍色谱分析法的原理和应用，如气相色谱法、液相色谱法等解释色谱分析法的选择和操作步骤7.3 质谱分析法介绍质谱分析法的原理和应用，如离子阱质谱、飞行时间质谱等解释质谱分析法的选择和操作步骤第八章：质量控制与验证8.1 质量控制原则介绍质量控制的原则和目的，如保证数据的准确性和可靠性解释质量控制的方法和常用指标，如精密度、准确度等8.2 方法验证介绍方法验证的原则和方法，如线性关系、范围验证等解释方法验证的过程和结果评价8.3 实验室质量管理与认证介绍实验室质量管理体系的建立和运行，如ISO 17025认证解释实验室质量管理与认证的重要性第九章：定量分析实验案例分析9.1 实验案例一：酸碱滴定法测定未知溶液的pH值介绍实验目的和原理，如酸碱滴定的反应和滴定曲线的分析解释实验步骤和数据处理方法9.2 实验案例二：原子吸收光谱法测定水样中的铜含量介绍实验目的和原理，如原子吸收光谱法的测量方法和光谱特性解释实验步骤和数据处理方法9.3 实验案例三：高效液相色谱法测定药物成分介绍实验目的和原理，如高效液相色谱法的分离机制和操作步骤解释实验步骤和数据处理方法第十章：总结与展望10.1 定量分析化学的重要性总结定量分析化学在科学研究和工业应用中的重要性强调定量分析化学在解决实际问题中的作用10.2 发展趋势与挑战讨论定量分析化学的发展趋势和面临的挑战提出应对策略和发展方向，如新技术的开发和应用、数据共享等重点和难点解析重点环节一：定量分析与定性分析的区别补充和说明：本环节需要重点讲解定量分析与定性分析的定义、区别以及在实际应用中的重要性。
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将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测 物质的溶液中，直到加入的试剂与被测组分按反 应式的化学计量 关系恰好反应完全。然后根据所 用试剂溶液的浓度和所消耗的体积，计算出被测 组分的含量。
⑵、滴定剂（标准溶液）：已知准确浓度试剂溶液。
⑶、滴定：将滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液 中的过程。
⑴ 以实际存在形式的含量表示 例如，测得试样中氮的含量以后，根据实际情况
，以NH3，NO3-，N2O5，NO2-或N2O3等形式的 含量表示分析结果。
⑵ 元素形式的含量表示 在金属材料和有机分析中，常以元素形式(如Fe，
Cu，Mo，W和C，H，O，N，S等)的含量表示。
⑶ 氧化物形式的含量表示 例如在矿石分析中，各种元素的含量常以其氧化
⑶ 液体试样
物质的量浓度，质量摩尔浓度，质量分数，体积分数浓度: 表示待测组分的物质的量除以试液的体积，常用单位 mol·L-1 。 ②.质量摩尔浓度:表示待测组分的物质的量除以试液的质量 ，常用单位 mol·kg-1。
③.质量分数:表示待测组分的质量除以试液的质量，量纲为1。
标准分析法不是永恒不变的，而是随着科学技术的 发展，不断地进行修订。新标准公布之后，旧标准即 行3废. 仲止裁。分析（裁判分析）
特点：准 打官司 指定方法采用标准分析法。
§4.3 定量分析结果的表示
一、定量分析过程
取样
试样的分解
分离
测定
分析结果的数据处理
二、定量分析结果的表示
1、待测组分的化学表示形式
物形式(如 K2O，Na2O，CaO，MgO，Fe2O3， Al2O3，SO3，P2O5和SiO2等) ⑷ 以化合物形式的含量表示
例如NaOH，NaHCO3，NaCO3等。
⑸ 以所需要的组分的含量表示分析结果 工业生产中有时采用。例如，分析铁矿石的目的是
为了寻找炼铁的原料，这时就以金属铁的含量来表示 分析结果。
光化学分析：吸光光度法、发射光谱法、原子吸收光谱法，
荧光分析法、红外光谱法、紫外光谱法等。
电化学分析：电导分析、电位分析、电解分析、极谱分析等
其它：热分析,色谱分析、质谱分析、核磁共振光谱、
电子能谱、电子探针、扫描电子显微镜等。
特点：快、简单、灵敏度高，适用于微量分析。
四、按试样用量和被测组分含量分类
1.按试样用量分类
试样质量
试样体积
常量分析
〉 0.1g
〉 10mL
半微量分析
0.01 ～0.1g
1～10mL
微量分析
0.1～10mg
0.01～1mL
超微量分析
〈 0.1mg
〈 0.01mL
2. 按待测成分含量高低分类
质量分数
常量成分分析 〉 1%
微量成分分析
0.01～1%
痕量成分分析
〈 0.01%
要求：有较高的准确度，完成分析工作的时间容许 适当长些。通常在工厂中心化验室进行。
建立：标准分析方法是由国家技术监督局或有关主管 业务的部委审核、批准的，并作为“法律”公布实施 。
前者称为国家标准（代号GB），后者称为部颁标准。
例如：建材部颁标准（代号JC），化工部颁标准（ 代号HG），石油部颁标准（代号SY）等。此外，也 允许有地方或企业标准，但只在一定范围内有效。
注意： 痕量成分分析不一定是微量分析，为了测定痕量成 分，有时称样量在千克以上。
五、按分析的目的和用途分类
例行分析、标准分析 、仲裁分析
• 例行分析（常规分析或快速分析）
例行分析主要用于控制生产工艺过程中的关键 部位，要求短时间内报出结果，一般允许误差较 宽。
特点： 快 作用：主要用于生产控制、生产工艺过程中
三、按分析方法的原理分类
分析化学按其测定原理和操作方法的不同可 分 为化学分析和仪器分析两大类。
1.化学分析 2.仪器分析
1.化学分析法
化学分析法：以化学反应为基础的分析方法，包括重 量分析法和容量分析法。
（1)重量分析法 是通过化学反应及一系列操作步骤使试样中的 待测组分转化为另一种化学组成恒定的化合物，再称量该化合物 的质量，从而计算出待测组分的含量.
⑹ 以离子形式的含量表示 电解质溶液的分析结果，常以所存在离子的含量表
示，如以K+，Na+， Ca2+，Mg2+，SO42-，Cl-等的 含量表示。
2、待测组分含量的表示方法
⑴ 固体试样—质量分数
mB ——待测物质B的质量 ms ——试料的质量
⑵ 气体试样—体积分数
VB ——待测物质B的体积 V——试料的体积
第二章定量分析化学导 论
2020年4月23日星期四
§4.1 分析方法的分类
一、按任务分类 二、按分析对象分类 三、按分析方法的原理分类 四、按试样用量和被测组分含量分类 五、按分析的目的和用途分类
一 、按任务分类
1.定性分析 2.定量分析 3.结构分析
二、按分析对象分类
1.无机分析—无机物 2. 有机分析—有机物
④.体积分数:表示待测组分的体积除以试液的体积，量纲为1。
⑤.摩尔分数:表示待测组分的物质的量除以试液的物质的量， 量纲为1。
⑥.质量浓度:表示单位体积中某种物质的质量，以g·L-1 ， mg·L-1，g·L-1，或g·mL-1, ng·mL-1，pg·mL-1 等表示。
§4.4 滴定分析法概述
一、 滴定分析法
(2)容量分析法 是将已知浓度的标准溶液，滴加到待测物质 溶液中，使两者定量完成反应，根据用去的标准溶液的准确体 积和浓度即可计出待测组分的含量。（分为四大滴定）
特点：准确度高，适用于常量分析。
2．仪器分析法
仪器分析法：是以物质的物理或物理化学性质为基
础建立起来的分析方法。
常用的仪器分析法可分为
甲基橙
mL
滴定操作
⑷、化学计量点：当滴加的标准溶液与被测物质定量反 应完全时即两者的物质量正好符合化学反应式所表示的 化学计量关系时，称反应达到了化学计量点。（sp)
的关键环节。 要求：速度要快，准确度可差些（依生产要求
可适当减低），多用于车间控制。
2. 标准分析
3.
标准分析法主要用于测定原料、半成品、成
品的化学组成。所得结果作为进行工艺计算、财务
核算和评定产品质量等的依据，也用于校核或仲裁
分析。
4. 特点：准
5. 作用：所得结果作为进行工艺计算、财务核算和 评 定产品质量等的依据，主要用于测定原料、 半成品、成品的化学组成。