分析化学 第二章.

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分析化学第二章 误差与分析

分析化学第二章 误差与分析

• 乙 • •• •••
•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
• 丙 ••• ••• • 丁 •• • • • •
•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
(1)精密度是保证准确度的先决条件。精密度差, 所测得结果不可靠,就失去了衡量准确度的前提。
由于绝对误差不能反映出误差在结果中所占 的比例,不能用于比较两个或多个测量值的准确 度,为了进行比较,人们引入相对误差的概念。
2.相对误差(Er):
绝对误差δ在真实值μ或测量值 x 中占的百分率
Er
相对误差%
μ
100%
注:μ未知,δ已知,可用测量值 χ代替μ
Er
相对误差%
x
100%
相对误差是反映了误差在测量结果中占的比例, 同样可正可负,但无单位。
0.12 9.2104
1.1104
25 30
2.极值误差法
❖指导思想:一个测量结果各步骤测量值的 误差既是最大的,又是叠加的。
加减法:
乘除法:
四、提高分析结果准确度的方法
1.选择恰当的分析方法
例:测全Fe含量
K2Cr2O7法 比色法
40.20% ±0.2% 40.20% ±2.0%
2.减小测量误差
些,以使其绝对误差较小;而对低含量的组
分,测定的相对误差可以大些,但其绝对误
差仍然较小。
Er
相对误差%
x
100%
(二)精密度与偏差
精密度是指在相同的条件下,多次平 行测量的各测量值(实验值)之间相互接 近的程度,它体现了测定结果的重复性。

分析化学 第二章 滴定分析法概述

分析化学 第二章  滴定分析法概述

基本术语:

滴定:将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的 过程 滴定剂:浓度准确已知的试样溶液 指示剂:滴定分析中能发生颜色改变而指示 终点的试剂 滴定终点:滴定分析中指示剂发生颜色改变 的那一点(实际) 化学计量点:滴定剂与待测溶液按化学计量 关系反应完全的那一点(理论,亦称计量点以sp表示)。
解:设应加入HCl液Vml,根据溶液增浓前后溶质的物 质的量应相当,则 0.5000×V +0.0976×4800=0.1000 ×(4800+V V=28.80ml
例3:将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后,用 0.2 mol/L的HCL滴定至终点,问大约消耗此HCL 溶液多少毫升? 解: n HCL nNa 2CO3 2
C HCL VHCL 2 n Na2CO3
VHCL
2 mNa2CO3 1000 M Na2CO3
2 0.2500 1000 24(ml ) 0.2 106 .0
例4 用Na2CO3标定0.2mol/L HCl标准溶液时,若 使用22ml滴定管,问应称取基准Na2CO3多少克?
(2) 组成与化学式应完全符合,若含结晶水, 其含量应与化学式相符合。
(3) 试剂应十分稳定,在称量过程中不吸收 水及二氧化碳,在放置、烘干过程中不发 生变化。
(4) 具有较大的摩尔质量,减少称量过程中 的相对误差。
(5) 试剂参加反应时,应按反应式定量进行, 没有副反应。
二、标准溶液的配制
1、直接法 配制方法:用分析天平准确称取一定量的 基准物质,溶解后,转移到容量瓶中定容, 然后算出该溶液的准确浓度。
返滴定法

例:固体CaCO3 + 一定过量HCl标液

第二章 误差与分析数据的统计处理

第二章 误差与分析数据的统计处理

《分析化学》第二章
随机误差
1. 随机误差 由于某些难以控制和无法避免的原因所造成的
误差。如温度、湿度、电流强度等的偶然波动,给试验结果 带来的影响。
2. 随机误差的特点
①分布对称可抵偿:绝对值相同的正负误差出现机会相等, 它们的总代数和等于0; ②单峰且有界:小误差出现的机会大,大误差出现的机会小, 极大误差出现的机会趋于零。
《分析化学》第二章
分 析 化 学
Analytical Chemistry
西北大学化学与材料科学学院
《分析化学》第二章
第二章 误差与分析数据的统计处理
《分析化学》第二章
2-1 定量分析中的误差 2-2 分析结果的数据处理
内容
2-3 误差的传递 2-4 有效数字及其运算规则 2-5 标准曲线的回归分析
吸光度A
0 0.032
0.02 0.135
0.04 0.187
0.06 0.268
0.08 0.359
0.10 0.435
试列出标准曲线的回归方程并计算未知试样中Mn的含量。
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.05 0.1 0.15 y = 3.9543x + 0.0383 R 2 = 0.9953
《分析化学》第二章
第二章


2.1 误差的基本概念: 准确度与精密度、误差与 偏差、系统误 差与随机误差;
2.2 有限数据的统计处理:
异常值的检验(Q检验法,G检验法);
2.4 有效数字:定义、修约规则、运算规则 。 2.5 标准曲线的回归分析
《分析化学》第二章
本章作业
P27---P28
习题2、6、10、11
G计算 x x1 s

分析化学课件 第二章

分析化学课件 第二章

测量值的误差既是最大的,又是叠加的。计算出的结果的
误差也是最大的,故称极值误差。
加减法:
R x yz
R x y z
乘除法:
R x y/z
R x y z R x y z
例如:减重法称量,每次称量的最大偶然误差是
±0.0001g,则两次称量的极值误差是:
c

δC =-0.04%×0.1013mol/L=-0.00004mol/L
C =0.1013-(-0.00004)=0.10134mol/L
(二)偶然误差的传递

由于偶然误差不可确定,它对计算结果的影响就无法
确切知道,但我们可以用极值误差法或标准偏差法对其影 响进行推断和估计。
1.极值误差法:一种估计方法,认为一个测量结果各步骤
(三)准确度与精密度的关系
准确度表示测量结果的正确性。精密度表示测量结果
的重复性。
图例:甲、乙、丙、丁 四个分析工作者对同一标样的含 量进行测量,得结果如图示,试样真实值的含量为 10.00%,比较其准确度与精密度。
甲:精密度好,准确度差。结果不可取。 乙:精密度好,准确度好。结果可取。 丙:精密度差,准确度差。结果不可取。 丁:精密度差,准确度好。结果不可取。 显然:精密度好,是保证准确度的先决条件。即高精密度是
x
误差的绝对值越小,测量的准确度越高。 3. 相对误差: 绝对误差在真实值或测量值中占的百分数。
相对误差 100 % 100 % x
用相对误差可以比较两个测量值的准确度高低。而绝 对误差则不宜。
例1
实验测得过氧化氢溶液的含量W(H2O2)为0.2898g, 若试样
例如:用NaOH滴定HCl,消耗NaOH溶液24.56ml,空白实验消耗

分析化学:第二章_误差和分析数据处理二

分析化学:第二章_误差和分析数据处理二
• 数据中第一个非零数字之后的“0”都是有意义的。 如20.80ml有四位有效数字。若略去末尾的“0”, 即20.8ml,只有三位有效数字。因此数据末尾的 “0”是不能随意略去的。整数不能确定“0”是否为 有效数字时,需根据需要进行判断。
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
4
• 对于很小的数字,可用指数形式表示。例如,离 解常数Ka=0.000018,可写成Ka=1.8×10-5;很大的 数字也可采用这种表示方法。例如2500L,若为 三位有效数字,可写成2.50×103L。
• 例如,0.0121×25.64×1.0578=0.328,其中,有 效数字位数最少的0.0121相对误差最大,故计 算结果应修约为三位有效数字。
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
11
• 3. 百分数表示 • 高含量组分(>10%),保留四位有效数字; • 中含量组分(1~10%),保留三位有效数字; • 低含量组分(<1%),保留两位有效数字。 • 4. 其他运算 • 乘方或开方,结果的有效数字位数不变,
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
19
3.正态分布曲线规律:
• (1) x=μ时,y值最大,体现了测量值的集中趋 势。说明误差为零的测量值出现的概率最大。 大多数测量值集中在算术平均值的附近。
• (2) 曲线以x=μ这一直线为其对称轴,说明绝对 值相等的正、负误差出现的概率相等。
• (3) 当x趋于-∞或+∞时,曲线以x轴为渐近线。 即小误差出现概率大,大误差出现概率小。
化学分析
第二章 误差和分析数据处理
5
• 对pH、pM、lgc、lgK等对数值,其有效数字的
位数仅取决于小数部分数字的位数,整数部分 只说明其真数的方次。如pH=11.02,即[H+]= 9.6×10-12mol/L,其有效数字为两位而非四位。

分析化学第二章滴定分析法概述

分析化学第二章滴定分析法概述

cHClVHCl 2
mNa 2CO 3 M Na 2CO 3
cHCl = (2×0.1535)/(106.0×28.64×10-3)
= 0.1011 mol·L-1
B)返滴定(涉及两个反应方程式)
刚开始的例子
C)置换滴定(涉及到多个反应方程式) 例3.以 KIO3 为基准物标定 Na2S2O3溶液。称取 0.1500g KIO3与过量的 KI 作用,析出的碘用 Na2S2O3溶液滴定,用去24.00mL。求此Na2S2O3溶液 的浓度。 解: 1.KIO3与过量的 KI 反应析出I2 :
在上面的例子中,盐酸、氢氧化钠都被 配制成了标准溶液,是用碱回滴了过 量的盐酸,是滴定法的具体的运用, 而且是返滴定法(按照滴定方式分), 下面认识一下滴定分析方法及其分类
5
项目二 标准溶液盐酸的配制
任务一:认识滴定分析法(基本术语、 分类、要求) 任务二:标准溶液的配制 子任务一:玻璃器皿的认识及操作(实 验) 子任务二:标准溶液盐酸的配制(间接 法)
2
解: 测定反应为:
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O
NaOH + HCl
NaCl + H2O
nCaCO3
== (1/2)
nHCl
3
mCaCO3/MCaCO3 = (1/2)(cHClVHCl-cNaOHVNaOH)
wCaCO3
mCaCO3 ms
100%
=[(1/2)(cHClVHCl - cNaOHVNaOH)MCaCO3/mS] ×100% =[(1/2)(0.2084×50.00-0.2108×8.52)×103×100.1/0.5000]×100% = 86.32%

分析化学 第二章 滴定分析

分析化学 第二章 滴定分析
被测物质与另一种物质起反应,置换出一定量的能被滴 定的物质来,然后用适当的滴定剂进行滴定, 这种方法叫 做置换滴定法。
Cr2O72- + 6I- +14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-
⑷ 间接滴定(indirection titration)
C K 2Cr2O7
1.471 1 0.02000mol L 3 294.2 250.0 10
注意结果有效 数字的保留
分析化学
通辽职业学院
m K 2Cr2O7 1 c( K 2 Cr2 O 7 ) 1 6 VK 2Cr2O7 M( K 2 Cr2 O 7 ) 6
1.471 0.1200mol / L 1 0.2500 294.2 6 1 答:此K2Cr2O7溶液的浓度为 cK Cr O 0.02000mol L
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二、滴定分析法的分类
1. 按化学反应类型分类: (1)酸碱滴定法:
(method of acid-base titration)
以酸碱质子传递反应为基础的滴定分析方 法,叫做酸碱滴定法。 如: H++OHH2O
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(2)配位滴定法(络合滴定法):
(method of complex titration)
注意学会一步列式计算
3
分析化学
通辽职业学院 例4
有0.1035mol· L-1NaOH标准溶液500.0mL,欲 使其浓度恰好为0.1000mol· L-1,问需加水多少 毫升?
同 一 物 质 溶 液 的 稀 释

分析化学第二章

分析化学第二章

§2-4 标准溶液浓度的表示方法 一、物质的量浓度 cB=nB/V mol· L-1
二、滴定度
即每毫升标准溶液相当于被测物质的 质量(g或mg),以符号TB/A表示。
T H SO
2
4
NaOH
0.04000g / mL
mNaOH = 0.040 00g/mL × V mL
如果试样的质量固定,滴定度还可以用 每毫升标准溶液相当于被测组分的 质量分数(%)来表示。
例2-2
在稀硫酸溶液中,用0.02012mol/L KMnO4
溶液滴定某草酸钠溶液,如欲使两者消耗的体积
相等,则草酸钠溶液的浓度为多少?若需配制该
溶液100.0mL,应称取草酸钠多少克?
5C2O42- + 2MnO4- +16H+
10CO2 +2Mn2+ +8H2O
解: n(Na2C2O4)=(5/2)n(KMnO4) (cV)(Na2C2O4)=(5/2)(cV)(KMnO4) 根据题意,有V(Na2C2O4)=V(KMnO4),
a 1000 m B cA b M BV A
a cBV B M A mA b 1000
a cBV B M A w( A) b 1000 m s
二、滴定分析的有关计算
(一) 标准溶液的配制(直接法)、稀释与增浓 基本计算式:mB=MBcBVB /1000
c A ×V A = c B ×V B
如ms 4.0000g, T H SO / NaOH 1.000% / mL
2 4
w( NaOH) 1.000%V
§2-5
标准溶液的配制和浓度的标定
一、直接配制法 精确称量
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(1)特点
a. 单向性(或偏高、或偏低,总是向一个向偏离) b. 重现性:相同条件下,重复测定,重复出现; c. 影响准确度,不影响精密度; d. 可减小或消除(原因固定)
(2) 产生的原因
a.方法误差——选择的方法不够完善 例:重量分析中沉淀的溶解损失; 滴定分析中指示剂选择不当。
b.仪器误差——仪器本身的缺陷 例:天平两臂不等,砝码未校正;滴定管,容量瓶未校正。
(5) 对于分析结果的有效数字保留问题。
a.组分含量大于10%,取4位有效数字 b.组分含量1-10%,取3位有效数字 c.组分含量小于1%,取2位有效数字
4.正确使用计算器。
第二章 误差分析和数据处理
§2.2 定量分析误差的产生及表示方法 §2.2.1 定量分析误差的产生
1. 系统误差(或称可测误差、可定误差), 由可定原因产生。
绝对误差: ±0.1 ±0.01 ±0.0001
以数字50.1为准,即小数点后保留一位。
修约后:
50.1 + 1.4 + 0.6 = 52.1
若使用计算器:50.1 + 1.45 + 0.5812 = 52.1312,
以数字50.1为准,即小数点后保留一位。
修约为:52.1
2. 乘除运算
有效数字的位数取决于相对误差最大的数据的位数。
例:(0.03255.10360.06)/139.8=0.0712503637
=0.0713
0.0325
±0.0001/0.0325100%=±0.3%
5.103
±0.001/5.103100%=±0.02%
60.06
±0.01/60.06100%=±0.02%
139.8
±0.1/139.8100%=±0.07%
3. 注意点
(1) 分数、比例系数、实验次数等不记位数; (2) 第一位数字大于8时,多取一位,如:8.48,按4位算; (3) 四舍六入五留双; (4) 注意pH计算,[H+]=5.0210 -3; pH=2.299;
有效数字按小数点后的位数计算。
四、有效数字的运算规则在分析化学中的应用
1.正确地记录测量数据 根据所用仪器的精密度确定有效数字的位数,如分析
b. 当“5”后面还有不为“0”的任何数时,无论 “5”前面是偶数还是奇数均进入。
例如: 将下列数据修约为2位有效数字:

3.1
6.3956
6.4
0.736
0.74
75.5
76
76.5
76
2.451
2.5
84.5009
85
2.数字修约只能一次完成。
修约数字时,只允许对原测量值一次修约到所需 要的位数,不能分次修约。
“0”作为普通数字使用时,是有效数字
“0”作为定位使用时,不是有效数字
例如: 2.0001g 5位有效数字 0.0065g 2位有效数字
(2)常数如:ln5、π……,以及分数、倍数等非测量数 据其有效数字为无限多位,计算时可不与考虑。 (3)pH、pKa、pKb、lgK、pM等对数值,其小数部分 为有效数字。 例如:
绝对误差(Absolute Error,E)
相对误差(Relative Error,RE)
表示方法如下:
E x xT
RE E xT
2. 精密度与偏差
(1)精密度:
各次分析结果相互接近的程度称为精密度。 若干次分析结果越接近,精密度越高。
(2)偏差
是指个别测定值与多次分析结果的算术平均值之间的差值。 偏差大,表示精密度低;反之,偏差小,则精密度高。 偏差也有绝对偏差和相对偏差。
a. 绝对偏差:单次测定值(x)i 与平均值(x)之间的差值
di xi x
b. 相对偏差d r:绝对偏差占平均值的百分比
pH = 2.38,C=4.210-3 mol/L
(4)改变单位并不改变有效数字的位数。
二、有效数字的修约规则
1.修约规则: 用“四舍六入五成双”对数字进行修约。其作法是,
(1)当数据中被修约的数字小于或等于4时则舍去; 当数据中被修约的数字大于或等于6时则进入。
(2)当数据中被修约的数字等于5时,分两种情况: a. 5后面的数字为“0”时, 若“5”前面为偶数则舍去,为奇数则进入。
天平(万分之一),记录到小数点后4位有效数字。 2.正确选取样品用量和仪器 3.正确表示分析数据 (1)有关化学平衡的计算,一般保留2或3位有效数字。 (2)对数计算时,所取对数位数与真数的有效数字位数相同。
3.正确表示分析数据 (3)分数、倍数或常数的计算,实际需要几位就写几位。
(4) 表示相对误差时,一般取1或2位有效数字。
c.试剂误差——所用试剂有杂质 例:去离子水不合格; 试剂纯度不够(含待测组份或干扰离子)。
d.主观误差——操作人员主观因素造成 例:对指示剂颜色辨别偏深或偏浅;滴定管读数不准。
2. 偶然误差(或称不定误差、随机误差) 由不确定的原因产生
特点: a.不具有单向性(大小、正负不定) b.不可消除(原因不定),但可减小(增加测定次数) c.分布服从统计学规律(正态分布)
3. 过失误差
由于工作中的差错造成的误差,认真操作,可以完全避免。
§2.2.2 定量分析误差的表示方法
1. 准确度与误差
(1) 准确度──测定结果( )x 与真实值( x)T 的接近程度 两者越接近,分析结果的准确度越高; 反之,分析结果的准确度越差,它可用误差来衡量。
(2) 误差:测定结果与真实值之间的差值。它分为
第二章 误差分析和数据处理
§2.1 有效数字及其运算规则 一、有效数字
1.有效数字的定义
有效数字:分析工作中实际可以测量得到的数字
定义: 一个数据中所有的确定数字再加一位不确定的数 字,也就是它只有最后一位是可疑的。
注意:对于可疑数字,除特别说明外,通常理解为它可 能有±1或±0.5单位的误差。
2.有效数字确定中应注意的问题 (1)数字零在数据中具有双重意义:
如 2.3457修约到两位,应为 2.3457→2.3, 而不能连续修约 2.3457→2.346→2.35→2.4
三、数据运算规则
1. 加减运算
规则:当几个数据相加减时,它们的和或差的有效数字 的保留,应以小数点后位数最少(即以绝对误差最大)的 数据为准。运算时,先修约后计算。例如:
50.1 + 1.45 + 0.5812 = ?
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