定量分析概论

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分析化学:第七章 定量分析概论

分析化学:第七章 定量分析概论

➢ 固体——质量分数
wB
mB mS
例:Fe = 0.5643 或 Fe = 56.43 %
低含量:g / g , ng / g
➢ 气体——体积百分数
空气中的成分 氮气占78%,氧气占21%,稀有气体占
0.94%,二氧化碳占0.03%,其他占0.03%
13
➢ 液体
物质的量浓度 (cB) mol / dm3
➢ Quatitative or quantitative? ➢ How much object (sample) ? ➢ Matrix of composition? ➢ Single or multi-component? ➢ Time available? ➢ Sample supply repeatedly? ➢ Destruction or non-destruction? ➢ Look for a continuous system? ➢
0.01~ 1ml
超微量分析 <0.1mg <0.01ml
7.1.4 定量分析的基本步骤 1.问题提出
2.样品的采集
5.计算分 析结果
3.试样的分解
4.样品的测定
一、分析问题的确定
➢ Nature of sample ? Analyte? Ion? Molecules? Function group?
(1)定性分析 鉴定物质有哪些粒子组成;即“有什么?”
(2)定量分析 测定物质中有关组份的相对含量;“有多少”
(3)结构分析 研究物质组成中各成份元素的价态、官能团和结构。 主要测定物质的分子结构和晶体结构。
7.1.3 分析方法的分类
2. 根据对象不同:
有机分析;无机分析。
3. 根据分析原理的不同:

定量分析概论

定量分析概论

第六章定量分析概论§6-1 定量分析概述本节教学目的及要求:1.了解定量分析的任务和方法。

2.掌握定量分析的一般程序。

3.掌握滴定分析的方法和滴定方式。

4. 掌握滴定分析的标准溶液和基准物质。

掌握滴定分析的计算。

教学重点:滴定分析的计算。

教学难点:滴定分析的计算。

一、定量分析的任务和方法1.定量分析的任务、作用2.定量分析方法的分类二、定量分析的一般程序1.采样2.前处理3.测定4.数据处理三、滴定分析的方法和滴定方式1.几个基本概念滴定分析:滴定剂:滴定:滴定终点:滴定误差或终点误差:2.滴定分析的方法(1)酸碱滴定法:(2)沉淀滴定法:(3)氧化还原滴定法:(4)配位滴定法:3.滴定分析对滴定反应的要求(1)反应要按化学计量关系定量地进行(2)反应要迅速进行(3)有简便可靠的确定终点的方法。

如有适当的指示剂。

4.滴定方式(1)直接滴定。

(2)返滴定(3)置换滴定(4)间接滴定四、滴定分析的标准溶液和基准物质1.标准溶液的浓度表示方法(1)物质的量浓度。

符号c B 或c (B),(2)滴定度以每毫升标准溶液相当的被测物质的质量来表示,符号为T s /x ,x 为被测物质的化学式。

ab 10001.00B A B A ⨯⨯⨯=Mc T例计算0.1000mol·L-1HCl标准溶液对Na2CO3的滴定度。

2.标准溶液的配制与标定(1) 直接配制法基准物质必须符合下列要求。

a.纯度要高b.组成恒定c.稳定性好d.最好具有较大的相对分子质量或式量。

(2) 间接配制法五、滴定分析的计算计算的主要依据是“等物质的量规则”例用0.1058mol·L-1HCl溶液滴定0.2035g不纯的K2CO3,完全中和时,消耗HCl26.84mL,求样品中K2CO3的质量分数。

例标定0.1mol·L-1NaOH溶液的准确浓度,如选用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)作基准物质,今欲把所用NaOH溶液的体积控制在25mL左右,问应称取该基准物质多少克?§6-2 误差及数据处理教学目的及要求:1.掌握定量分析的误差、偏差计算。

第4章 定量分析概论第一节

第4章  定量分析概论第一节
1. 组成均匀程度高的试样(如:液体,气体,粉状物 料)
采集方法:不用制备,直接采用测定。 2. 组成不均匀的固体试样 (如:矿石,煤炭)
采集方法:应根据试样堆放情况,颗粒大小,从 不同的部位和深处选取多个取样点。
原始样品取好后,再经破碎、过筛、混合和缩分,
最后制成分析试样。
缩分一般采取四分法,按经验式确定缩分的次 数。
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
试样质量 >0.1g 0.01~0.1g 0.1~10mg <0.1mg
试液体积 >10ml 1~10ml 0.01~1ml <0.01ml
试样的采集 和制备
提出问题
Problem definition
4.1 定量分析过程
结果评价
Reports
预处理
2019年10月25日
Q 值检验法: 当测定次数为3-10时,根据所要求的 置信度,用Q值检验法检验可疑数据是否可以舍去。
步骤:
(1)将测定结果按从小到大顺序排列 x1 x2 …… xn, 则最大值xn或最小值x1 为可疑值。 (2)计算Q值:
Q 计算
=
x n - x n -1 xn -x1
3. 可用下列哪种方法减免分析测试中的偶然误差:
A.加样回收试验
B.增加平行测定次数
C.对照试验
D.空白试验
4. 下列各项定义中不正确的是:
A.绝对误差是测定值与真值之差
B.相对误差是绝对误差在真值中所占的百分率
C.总体平均值就是真值
D.偏差是指测定值与平均值之差
三、分析数据的处理
有效数字及位数 有效数字的修约与运算规则 分析数据的评价
C.精密度是保证准确度的前提

第四章定量分析概论

第四章定量分析概论

4-2 定量分析程序及数据处理
1 置信度与平均值置信区间: 偶然误差是按正态曲线分布的。
置信度:
分析结果在某一范围内出现概率 Q检测法
2 可疑值取舍
将各数据按递增排序,求最大值、最小值差 Xn - X1
求可疑值与最邻近数差
求舍弃商Q
查 Q 表 Q>Q表 舍去,否则保留(P58)
4-3滴定分析
一 滴定分析法
(二)、标准溶液配制
直接配制法
称取基准物质、溶解、转移于容量瓶,加蒸馏水至刻度,充分摇匀。
间接配制法:
先配制成近似于所需浓度溶液,然后用基准物质或另一标准 溶液标定它的浓度。
四 滴定分析的计算
1.滴定分析计算依据: 当反应达到化学计量点时,反应物的物质的量之 比等于化学计量比。 若滴定反应为:aA + bB = cC + dD
适用:不能与滴定剂起化学反应的物质
例5:CaHale Waihona Puke +CaC2O4沉淀
H2SO4
KMnO4标液 C2O42间接测定
三 标准溶液
(一)、基准物质:
能用于直接配制或标 定标准溶液的物质。 基准物质必备条件: (1)物质必须具有足够的纯度,其纯度一般99.99%以上。 (2)物质的组成与化学式相符。 (3)性质稳定、易溶解。 (4)基准物质的摩尔质量尽可能大。
则达到化学计量点时:n(A) : n(B) = a:b
2.滴定分析计算实例
(二)精密度与偏差
精密度是指在确定条件下,几次测量结果相一致的 1 绝对偏差: 程度,即反应几次测量结果的重现性。往往用偏差 和相对偏差来衡量精密度的高低。
2 相对偏差:
3 绝对平均偏差: 4 相对平均偏差: 5 标准偏差: 6 相对标准偏差:

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§2.1 滴定分析法的特点和方法
* 加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰好是化学 计量关系。 * 适用于组分含量在1%以上(常量组分)各种物质的 测定。 * 快速、准确( 0.2%-0.3% )、仪器设备简单、操作 简便。 * 用途广泛。
§2.1 滴定分析法对化学反应要 求和滴定方式
根据标准溶液与待测物质间反应类 型的不同,滴定分析法分为: 1 酸碱滴定 H+ + OH- → H2O 2 络合滴定 Zn2+ + H2Y2- →ZnY2- + 2H+ 3 氧化还原滴定
§2.3 标准溶液和基准物质
1 标准溶液(Standard solution):已知准 确浓度的溶液。配制法:直接法和标 定法。
2 基准物质(Primary standard):能用于 直接配制或 标定标准溶液的物质。
基准物质满足条件:
→ 试剂的组成应与它的化学式完全相符 → 试剂纯度应足够高。一般大于99.9%以上, 杂质含量不影响分析的准确度。 → 试剂稳定。 → 试剂有较大摩尔质量,以减少称量误差。 → 试剂按反应式定量进行,无副反应。
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§1 无机定量分析方法
一、化学分析法(以物质的化学反应为基础) 重量分析法—测量化学反应产物(沉淀)的 质量的方法。 滴定分析法—测量化学反应所消耗的试剂溶 液体积的方法。 气体分析法—测量化学反应的主要产物(气 体)体积或质量的方法。
二、仪器分析法(以物质的物理或物理化学性 质为基础) 光学分析法—发射光谱法、吸光光度法、原 子吸收光谱、荧光光谱等。
§2.4 滴定分析法的计算
2
的分子式, B-被测物质的分子式)。 1 毫升滴定剂相当于被测物质的质量 ( 克 或 毫 克 ) , THAc/NaOH =0.005346 g· mL-1 1 毫升滴定剂相当于被测物质的百分 含量(%),T Fe /K2Cr2O7=1.00%· mL-1

定量分析概论

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▪ 五、例行分析和仲裁分析
▪ 一般化验室进行旳分析为例行分析;不同单位对 分析成果有争论时,请权威旳单位进行仲裁旳分 析工作为仲裁分析。
▪ 定量分析过程:
定量分析旳任务:测定物质中有关组 分旳含量
1.试样旳采集和制备
试样旳采集和制备必须确保所取试样具有代表性,即 分析试样旳构成能代表整批物料旳平均构成。

0.02023 L
20.00 mL
✓ 科学记数法表达有效数字
❖ 数字后旳0含义不清楚时, 最佳用指数形式表达 : 1000 ( 1.0×103 ,1.00×103 ,1.000 ×103 )
✓ pH, pM, lgKӨ ---有效数字旳位数取决于小数部分(尾数)数字旳位 数,整数部分只代表该数旳方次 例:pH = 11.02, 两位有效数字,则 [H+] = 9.5×10-12
为了得到精确旳分析成果,不但要精确测量,而且 还要正确旳统计和计算,即统计旳数字不但表达数量 旳大小,而且要正确地反应测量旳精确度。
概念: ---实际能测到旳分析数据
构成: ---全部拟定旳数字再加一位可疑旳数字,即
最终一位是不拟定旳。
有效数字旳位数应与测量仪器旳精确程度相相应:
m ◆分析天平 (称至0.1mg):12.8218 g (6) , 0.2338 g (4) , ◇千分之一天平 (称至0.001 g): 0.234 g (3) ◇1%天平 (称至0.01 g): 4.03 g (3), 0.23 g (2) ◇台秤 (称至0.1 g): 4.0 g (2), 0.2 g (1)
② 误差只需保存1-2位 ③ 计算过程中可临时多保存一位,留到下一步计算用
7.4 滴定分析概述
基本概念
1.滴定分析法:将一种已知精确浓度旳试剂溶液 (原则溶液),经过滴定管滴加到被测物质旳溶液 中至两者发生等量反应,从而计算被测物质含量旳 措施,又称容量分析法。

第一章定量分析概论

第一章定量分析概论

的速率方程为υ =kcAmcDn cD/mol· dm-3 1.0×10-2 2.0×10-2 4.0×10-2 6.25×10-2 6.25×10-2 6.25×10-2 v/mol· dm-3· min-1 3.75×10-4 7.5×10-4 1.5×10-3 6.0×10-5 2.4×10-4 9.6×10-4

A B C
正反应的活化能(Ea):由反应物 变成活化配合物所吸收的能量。 逆反应的活化能(Ea`):活化配合 物变成产物分子要放出能量。
Ea Ea`
ΔH


化学反应热效应等于正、逆反应的
活化能之差: ΔH=Ea-Ea`
反应进程 反应速率的过渡态理论示意图
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2019年1月9日8时13分
V = 斜率 = - ———
c B 1 dcB lim t 0 t B dt B 1
Δt
Δc Δt
4.1.2 平均速率与瞬时速率的测定(略)
2019年1月9日8时13分
tห้องสมุดไป่ตู้
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4.1.3 反应机理(reaction mechanism)

反应机理:化学反应所经历的具体途也叫反应历程。 基元反应与简单反应 复合反应
无效碰撞
υ∝PZ0c(NO)c(O3)
2019年1月9日8时13分
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3.具有一定能量的分子间碰撞才能发生反应
能发生有效碰撞的分子称为活 化分子(activated molecular)。 活化分子具有的最低能量称作 活化能(activation energy , Ea)。 按统计理论,活化能为Ea的反应系统 中,活化分子的分数 f 为

第五章 定量分析概论第3节 标准溶液

第五章 定量分析概论第3节 标准溶液

相对偏差 相对平均偏差 相对标准偏差
复习回顾
如何提高分析结果的准确度:
(1)对照试验

减免系统误差
(2)校准仪器
(3)空白试验

减免偶然误差
增加平行测定次数
5.3
标准溶液
在滴定分析中,不论采用何种滴定方法,都必须使用标 准溶液,并通过标准溶液的浓度和用量来计算待测组 分的含量。 一、标准溶液的配制 1.直接配制法 直接准确称取,溶解,稀释至一定体积,计算准确浓 度。 n m


3.浓度误差
标准溶液的浓度不能太浓或太稀。 太浓→过量一滴造成误差较大 太稀→终点不灵敏 一般分析中常用的浓度以0.1~0.2mol/L为宜。 标准溶液的浓度随温度的变化而变化。

总结一下
标准溶液配制;基准物质;滴定度
练习: 1.标定HCl溶液的浓度时,可用Na2CO3或硼砂 (Na2B4O7· 10H2O)为基准物质,若Na2CO3吸水,
偏高 ;若硼砂结晶水部分失去, 则标定结果 偏低 ;(以上两项填无影响,偏 则标定结果
高或偏低),若两者均保存妥当,不存在上述问
硼砂 作为基准物质好,原因是 题,则选
其摩尔质量较大,称量误差小。
2.标准溶液有几种配制方法?如何配制,各举一例说 明。 答:标准溶液有两种配制方法:直接法和间接法。 直接法的配制方法是:准确称取一定量的物质,溶解 后,在容量瓶内稀释到一定体积,然后计算出该溶 液的准确浓度。例如K2Cr2O7标准溶液的配制。 间接法(又称标定法)的配制方法是:粗略地称取一 定量物质或量取一定量体积溶液配制成接近于所需 要浓度的溶液,然后用基准物或另一种物质的标准 溶液来标定它们的准确浓度 。例如 KCl 或 NaOH 标准 溶液的配制。
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定量分析概论
化学分析法:根据物质的化学反应(定量进行) 为基础的一种分析方 法。
特点:适用于常量分析、准确、仪器简单。
仪器分析法:根据被测物的物理性质或化学性质 及其组成和浓度之间的关系,利用特殊仪器进行 分析的方法。
特点:灵敏、快速、准确度较差、适用半微 量、微量、痕量分析。
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绝对误差 (E) = 测定值(x)- 真实值(T)
误差 相对E 误 r 绝 差 真对 实误 T 值 E ) ) 差 ( 10( 0%
定量分析概论
(二)精密度与偏差
绝对偏差 (d) = 测定值(x)- 平均值( x )
相对d偏 r 绝 差 平对 均偏 x值 ) d) 差 1 ( 0( 0%
偏差
n
di
定量分析概论
(四)分析过程对相对误差的要求
1.选择合适的分析方法; 2.减小相对误差 (1)称取样品质量的要求; (2)消耗溶液体积的要求。 3.增加平行测定次数,减小随机误差; 4.检验和消除系统误差。
定量分析概论
(1)对照实验:以标准试样代替被测试样进行分析。 可以判断分析方法是否存在误差。
✓ 出现在第一位有效数字之前,不算有效数字 0.02000 L (4位) , 0.0280 g (3位)
✓ 出现在两个非零数字之间或所有非零数字之后,记入有效数字

10.0400 (6位)
✓ 记录数据的时候不能将尾数的“0” 任意增减

0.10 mL
0.1 mL
✓ 改变单位,有效数字不变

0.02000 L
第6章 定量分析概论
1. 了解定量分析法基本步骤; 2. 了解误差产生的原因及减免方法; 3.掌握误差、偏差的概念及精确度、精密度的表示方 法; 4. 了解提高分析结果精确度的方法即可移值的取舍; 5. 掌握基准物质概念,标准溶液的配置方法及滴定分 析法的计算。
定量分析概论
6.1 分析化学的任务与内容
20.00 mL
✓ 科学记数法表示有效数字
❖ 数字后的0含义不清楚时, 最好用指数形式表示 : 1000 ( 1.0×103 ,1.00×103 ,1.00定0量×分1析0概3论)
✓ pH, pM, lgKӨ ---有效数字的位数取决于小数部分(尾数)数字的位 数,整数部分只代表该数的方次
例:pH = 11.02, 两位有效数字,则 [H+] = 9.5×10-12
V ★滴定管 (量至0.01 mL): 26.32 mL (4), 3.97 mL (3) ★容量瓶: 100.0 mL (4), 250.0 mL (4) ★移液管: 25.00 mL (4); ☆ 量筒 (量至1 mL或0.1定量m分L析)概: 论25 mL (2), 4.0 mL (2)
零的有效数字计算
一、分析化学的任务 什么是分析化学 研究 测定 组成(成分、
含量、结构等) 定性分析 测定成分 定量分析 测定含量
定量分析概论
二、定量分析方法的分类 重量分析法
化学分析法 滴定分析法(容量滴定法 ) : 酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定
仪器分析法 — 光学分析法、电化学分析法、色谱 分析法、放射分析等。 由取样量可分为 —常量分析、半微量分析、 微 量分析、 超微量分析。
组成: ---所有确定的数字再加一位可疑的数字
m ◆分析天平 (称至0.1mg):12.8218 g (6) , 0.2338 g (4) , ◇千分之一天平 (称至0.001 g): 0.234 g (3) ◇1%天平 (称至0.01 g): 4.03 g (3), 0.23 g (2) ◇台秤 (称至0.1 g): 4.0 g (2), 0.2 g (1)
若5后面还有不是0的定任量何分析数概论皆入: 18.0850001----18.09
有效数字修约规则: ---四舍五入五留双
要修约为四位有效数字时: 尾数 ≤ 4时舍, 0.52664 ------- 0.5266
例: 尾数 ≥ 6时入, 0.36266 ------- 0.3627
尾数 = 5时, 若后面数为0, 舍5成双: 10.2350----10.24, 250.650----250.6
平均偏差d) ( i1
n
相对平均d偏 r) 差 dx( 10% 0
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例1: 求下列一组数据的相对平均偏差
12.34 12.36 12.32 12.33 12.36
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(三) 准确度与精密度的关系
1
均值
2
均值
3
均值
4
真值 均值
精密度是保证准确度的先决条件,精密度差,准确度 不高。但精密度高时,准确度不一定高;准确度高时, 精密度一定高。
(2)空白实验:不加待测试样进行分析。可以判断 试剂、蒸馏水、器皿是否存在杂质。
(3)校准仪器;
(4)校正方法;
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相对误差 试 绝样 对质 误量 差
试样质量 相 绝对 对误 误差 差
分析天平每次称量误差为 ±0.0001克。一份样品需称量 两次,最大绝对误差为 ±0.0002克,若要求相对误差 <0.1%。计算试样的最小质量。
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相对误差 溶 绝液 对体 误积 差
溶液体积 相 绝对 对误 误差 差
滴定管每次读数误差为 ±0.01mL。一次滴定中,需 读数两次,最大绝对误差为 ±0.02mL,若要求相对误差 <0.1%。计算消耗溶液的最小 体积。
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6.3 分析结果的数据处理
一、有效数字
概念: ---实际能测到的分析数据
6.2 定量分析的误差与数据
一、误差的来源与减免
(一)系统误差(固定误差) 1.特点
(1)由分析过程中某些经常发生的原因造成。 (2)对分析结果的影响较固定,在同一条件下
会重复出现。 (3)误差的大小可以估计,可设法减小、校正。
定量分析概论
2.来源: (1) 方法误差; (2)试剂误差; (3)仪器误差; (4)操作误差。
3.减免方法: 对照试验、空白试验、校准 仪器、操作培训。
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(二)偶然误差(随机误差) 1.特点:偶然因素引起,不可估计; 2.减免方法:可采用多次平行测定取 算术平均值的方法减免。
定量分析概论
二、误差的表示方法与分析结果的准确程度
准确度— 用Байду номын сангаас差表示 分析结果准确程度的表示
精密度— 用偏差表示 (一)准确度与误差
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