中科大分析化学课件chapter2(3)
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误差与数据处理-分析化学-中国科技大学-PDF课件-02
绝对误差：表示测定值与真实值之差值。 相对误差：是指误差在真实值(结果)中所占比率。
精密度与偏差 Precision and deviations
几次平行测定结果相互接近的程度，用偏差表示。 绝对偏差 Absolute deviation 相对偏差 Relative deviation 平均偏差 Mean deviation 相对平均偏差 Relative mean deviation 总体标准偏差 Population standard deviation 样本标准偏差 Sample standard deviation 变异系数 Coefficient of variation
偏差的表示
绝对偏差：单次测定值与平均值的差值。 相对偏差：绝对偏差在平均值所占百分率或千分 率。
＿ 绝对偏差(d)=x－x ＿ x-x 相对偏差(d%)= —— ×100% ＿ x
平均偏差：是指单项测定值与平均值的偏差（取绝 对值）之和，除以测定次数。
＿ ∑ | di ∑ | xi－x | 平均偏差d = ———— = ————— ( i=1 ,2, …, n) n n ＿ ＿ ＿ 相对平均偏差（d%）= (d / x ) × 100%
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Pages 56 and 57 in textbook Questions: 3,4,6,9,10
Chapter 2
Errors and Data Handling in Analytical Chemistry Lecture 2
Lectured by Shouguo Wu
准确度与误差 Accuracy and errors
实验值与真实值之间相符合的程度，用误差表示。
误差的表示：Absolute error and Relative error 绝对误差(E)=测得值（X） 真实值（T） 相对误差(RE)= 测得值(X) 真实值(T) 真实值(T) ×1000%0
分析化学二-第二章 光谱分析导论ppt实用资料
五 电磁辐射与物质的相互作用
电磁辐射的基本性质
（2） 分子的吸收 E分子=E电子+E振动+E转动 E电子> E振动> E转动
振动 能级
辐射能
第一电子激 h=E 发态（E1) 吸收光
转动
电子基态
能级
（E0)
基态分子
电子 能级 间的 跃迁
激发态 分子
0 .5
0 .4
光 0 .3
强 度0 .2
转动能级 0.1
反射：入射光与物质 碰撞而按反射定律改 变传播方向的现象
电磁辐射的基本性质
五 电磁辐射与物质的相互作用——折射和反射
折射率 (n) ：光在真空中的传播速度与其在介质中的传播速度的比
n=c/v
相对折射率 (n2,1)：光从介质1进入介质2时，其入射角i与折射角r的正弦比
n2,1
s ini v1 s inr v2
§2-1 电磁辐射的基本性质
一、电磁辐射
所谓电磁辐射是指一种以极大的速度通过空间转播 能量的电磁波
光就是一种电磁波
二、电磁辐射的基本性质 ———波粒二象性
➢ 波动性指电磁波以正弦波的形式向前传播，可以叠加， 并具有折射、衍射、干涉等波的现象。
波 的 叠y 加
频率相同的正 弦波叠加得相 同频率的合成 t 正弦波
应用: 浊度分析法、比浊法
瑞利散射(Rayleigh)：（属于弹性碰撞）
分子散射： 定义：光与粒子碰撞时没有发生能量交换的分子散射
性质：散射＝ 入射，散射强度I ∝ 1/4，强度弱
粒子直径 应用: 共振瑞利散射光谱法 小于入射 光波长时 拉曼散射(Raman) ： （属于非弹性碰撞）
所产生的
中科大分析化学课件chapter
第十一页
2)滴定度(Titer) 在分析对象固定时，用滴定度来表示标准 溶液的浓度可以简化计算。 滴定度有两种表示方式
①TS-每mL标准溶液所含溶质的质量(g),单位
为 g/mL
如：TNaOH＝0.1000 g/mL ②TS/X-每mL标准溶液相当于被测物质的质量
(g)
第十二页
②TS/X-每mL标准溶液相当于被测物质的质量
此标准溶液浓度c01000moll1b12标定法很多试剂不符合基准物质的要求不能直接配制标准溶液hclnaohkmno不能由直接配制得到的标准溶液可以配制后标定得到先将该试剂配制成大约需要的浓度再用基准物质或另一种标准溶液滴定来确定其准确浓度这一过程称为标定
1.基准物质应符合的要求 1)试剂的组成与化学式完全相符 2)试剂的纯度应足够高 3)试剂在一般情况下应该很稳定，不会被空
第五页
• 上述NaOH经标定后就成为已知准确浓度的 标准溶液。
• 没有合适的基准物质进行标定时，可以用 其它标准溶液进行标定。如上述NaOH溶液， 可用已知准确浓度的HCl溶液进行标定。准 确移取25.00mL NaOH溶液，以HCl溶液进 行滴定，甲基橙为指示剂，终点时由消耗 的HCl体积和浓度计算出NaOH的浓度。
浓度c=0.1000 mol·L-1
B1
第三页
2)标定法 • 很多试剂不符合基准物质的要求，不能直
接配制标准溶液(HCl，NaOH，KMnO4， EDTA等 )。 • 不能由直接配制得到的标准溶液可以配制 后标定得到 • 先将该试剂配制成大约需要的浓度，再用 基准物质(或另一种标准溶液)滴定来确定其 准确浓度，这一过程称为标定。
第六页
• 标定时，尽量选用基准物质 • 标定时，选择的基准物质或标准溶液的滴
2)滴定度(Titer) 在分析对象固定时，用滴定度来表示标准 溶液的浓度可以简化计算。 滴定度有两种表示方式
①TS-每mL标准溶液所含溶质的质量(g),单位
为 g/mL
如：TNaOH＝0.1000 g/mL ②TS/X-每mL标准溶液相当于被测物质的质量
(g)
第十二页
②TS/X-每mL标准溶液相当于被测物质的质量
此标准溶液浓度c01000moll1b12标定法很多试剂不符合基准物质的要求不能直接配制标准溶液hclnaohkmno不能由直接配制得到的标准溶液可以配制后标定得到先将该试剂配制成大约需要的浓度再用基准物质或另一种标准溶液滴定来确定其准确浓度这一过程称为标定
1.基准物质应符合的要求 1)试剂的组成与化学式完全相符 2)试剂的纯度应足够高 3)试剂在一般情况下应该很稳定，不会被空
第五页
• 上述NaOH经标定后就成为已知准确浓度的 标准溶液。
• 没有合适的基准物质进行标定时，可以用 其它标准溶液进行标定。如上述NaOH溶液， 可用已知准确浓度的HCl溶液进行标定。准 确移取25.00mL NaOH溶液，以HCl溶液进 行滴定，甲基橙为指示剂，终点时由消耗 的HCl体积和浓度计算出NaOH的浓度。
浓度c=0.1000 mol·L-1
B1
第三页
2)标定法 • 很多试剂不符合基准物质的要求，不能直
接配制标准溶液(HCl，NaOH，KMnO4， EDTA等 )。 • 不能由直接配制得到的标准溶液可以配制 后标定得到 • 先将该试剂配制成大约需要的浓度，再用 基准物质(或另一种标准溶液)滴定来确定其 准确浓度，这一过程称为标定。
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• 标定时，尽量选用基准物质 • 标定时，选择的基准物质或标准溶液的滴
《分析化学》第二版、全册教材完整课件(905张PPT)
四、按数量级分类
进展
2018/5/16
一、分析化学的分类
1. 按分析任务分类
(1) 定性 含何种元素，何种官能团 (2) 定量 含量 (3)结构 形态分析,立体结构,结构与活性
2018/5/16
5
2. 按分析对象分类
(1) 无机分析 (2) 有机分析 (3) 生物分析 (4) 药物分析
5
2018/5/16
3. 按分析方法分类
化学分析：
重量分析 容量分析（各种滴定分析）
仪器分析：
电化学分析
光化学分析
色谱分析 波谱分析
2018/5/16
5
4.按数量级分类
常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）
克 毫克 10-3 微克 10-6 ppm 纳克 10-9 ppt 皮克 10-12 ppb 飞克 10-15
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
微量 痕量
生物活性物质
2.由分析对象的数量级来看
常量 分子水平
3.由分析自动化程度来看
手工操作
2018/5/16
仪器
自动
全自动
智能化仪器
第一个重要阶段：
◈20世纪二三十年代利用当时物理化学中的溶 液化学平衡理论，动力学理论，如沉淀的生成 和共沉淀现象，指示剂作用原理，滴定曲线和 终点误差，催化反应和诱导反应，缓冲作用原 理大大地丰富了分析化学的内容，并使分析化 学向前迈进了一步.
2018/5/16
第一章 绪 论
一、分析化学的定义
第一节 分析化学的作用
二、分析化学的特点 三、分析化学的作用
2018/5/16
一 、分析化学定义
进展
2018/5/16
一、分析化学的分类
1. 按分析任务分类
(1) 定性 含何种元素，何种官能团 (2) 定量 含量 (3)结构 形态分析,立体结构,结构与活性
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5
2. 按分析对象分类
(1) 无机分析 (2) 有机分析 (3) 生物分析 (4) 药物分析
5
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3. 按分析方法分类
化学分析：
重量分析 容量分析（各种滴定分析）
仪器分析：
电化学分析
光化学分析
色谱分析 波谱分析
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5
4.按数量级分类
常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）
克 毫克 10-3 微克 10-6 ppm 纳克 10-9 ppt 皮克 10-12 ppb 飞克 10-15
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
微量 痕量
生物活性物质
2.由分析对象的数量级来看
常量 分子水平
3.由分析自动化程度来看
手工操作
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仪器
自动
全自动
智能化仪器
第一个重要阶段：
◈20世纪二三十年代利用当时物理化学中的溶 液化学平衡理论，动力学理论，如沉淀的生成 和共沉淀现象，指示剂作用原理，滴定曲线和 终点误差，催化反应和诱导反应，缓冲作用原 理大大地丰富了分析化学的内容，并使分析化 学向前迈进了一步.
2018/5/16
第一章 绪 论
一、分析化学的定义
第一节 分析化学的作用
二、分析化学的特点 三、分析化学的作用
2018/5/16
一 、分析化学定义
03 《分析化学》课件
共轭碱
PO
3 4
的解离反应为
PO43 H2O
HPO42 OH
则
Kb1
Kw Ka3
1.0 1014 4.4 1013
2.3102
11 第一节 酸碱质子理论方式
二、 酸碱解离平衡 2 酸的活度和浓度
例3-3 比较同浓度的 NH3，CO32 和 HPO42 的碱性强弱及它们共轭酸的酸性强弱。
8 第一节 酸碱质子理论方式
第三章
二、 酸碱解离平衡 2 酸的活度和浓度
例3-1 已知 NH3 的 Kb 1.8 105，试求 NH3 的共轭酸 NH4+ 的 Ka 。
解： NH3 的共轭酸 NH4+ 的解离平衡常数为
Ka
Kw Kb
1.0 1014
1.8 105
5.6 1010
4
过 渡 页
1 2 3 4 酸碱质子理论
酸碱指示剂
酸碱滴定法 的基本原理
酸碱滴定法 的应用
5 第一节 酸碱质子理论方式
第三章
一、 酸碱质子理论基础
1 酸碱质子理论
酸碱质子理论认为：凡是能给出质子 H 的物质是酸；凡是能接受质子的物质是碱。当某种酸HA 失去质
子后形成酸根A，它对质子具有一定的亲和力，故 A 是碱。由于一个质子的转移，HA与 A 形成一对能互相转化
]
[HOAc][OH [OAc ]
]
[H ][OH ]
Kw
（3-2）
酸碱的强弱取决于酸碱本身给出质子或接受质子能力的强弱。物质给出质子的能力越强，Ka 就越大，其酸性 就越强；反之，酸性就越弱。
在共轭酸碱对中，如果酸越易给出质子，酸性越强，则其共轭碱对质子的亲和力越弱，就不容易接受质子， 其碱性就越弱。若已知酸的解离平衡常数Ka ，由式（3-2）即可求出其共轭碱的解离平衡常数Kb 。
分析化学ppt课件
定分析。
配位指示剂的选择
根据配位反应的稳定性选择合适的 指示剂，如EDTA、铬黑T等。
配位滴定法的应用
适用于金属离子含量的测定，如钙 、镁等。
沉淀滴定法
沉淀滴定法的原理
利用沉淀反应中生成难溶化合物 的原理进行滴定分析。
沉淀指示剂的选择
根据沉淀反应的溶解度选择合适 的指示剂，如银量法中的铬酸钾
指示剂等。
沉淀滴定法的应用
适用于某些特定离子或化合物的 含量测定，如氯离子、硫酸根离
子等。
04 重量分析法
重量分析法概述
定义
通过测量物质的质量变化来确定待测组分的含量 。
原理
根据化学反应中物质质量守恒定律，通过测量反 应前后物质质量差来计算待测组分的含量。
分类
直接法、间接法、差减法。
挥发法
定义
利用待测组分在特定条件下具有挥发性，通过加热等方法使其挥 发并测量挥发前后质量差来计算含量。
数据处理的方法
有效数字运分析方法的建立与评价
1 2
分析方法的建立
明确分析目的、选择分析方法、制定分析步骤等 。
分析方法的评价
准确度、精密度、灵敏度、特异性等指标。
3
分析方法的应用范围
适用于不同领域和不同类型的样品分析。
03 滴定分析法
分析化学ppt课件
目录
• 分析化学概述 • 分析化学基本原理 • 滴定分析法 • 重量分析法 • 光谱分析法 • 色谱分析法 • 分析化学在各领域的应用
01 分析化学概述
分析化学的定义与任务
定义
分析化学是研究物质的组成、结 构、含量和形态等化学信息的分 析方法及理论的一门科学。
任务
分析化学的主要任务是鉴定物质 的化学组成、测定有关组分的含 量以及表征物质的化学结构和存 在形态等。
配位指示剂的选择
根据配位反应的稳定性选择合适的 指示剂，如EDTA、铬黑T等。
配位滴定法的应用
适用于金属离子含量的测定，如钙 、镁等。
沉淀滴定法
沉淀滴定法的原理
利用沉淀反应中生成难溶化合物 的原理进行滴定分析。
沉淀指示剂的选择
根据沉淀反应的溶解度选择合适 的指示剂，如银量法中的铬酸钾
指示剂等。
沉淀滴定法的应用
适用于某些特定离子或化合物的 含量测定，如氯离子、硫酸根离
子等。
04 重量分析法
重量分析法概述
定义
通过测量物质的质量变化来确定待测组分的含量 。
原理
根据化学反应中物质质量守恒定律，通过测量反 应前后物质质量差来计算待测组分的含量。
分类
直接法、间接法、差减法。
挥发法
定义
利用待测组分在特定条件下具有挥发性，通过加热等方法使其挥 发并测量挥发前后质量差来计算含量。
数据处理的方法
有效数字运分析方法的建立与评价
1 2
分析方法的建立
明确分析目的、选择分析方法、制定分析步骤等 。
分析方法的评价
准确度、精密度、灵敏度、特异性等指标。
3
分析方法的应用范围
适用于不同领域和不同类型的样品分析。
03 滴定分析法
分析化学ppt课件
目录
• 分析化学概述 • 分析化学基本原理 • 滴定分析法 • 重量分析法 • 光谱分析法 • 色谱分析法 • 分析化学在各领域的应用
01 分析化学概述
分析化学的定义与任务
定义
分析化学是研究物质的组成、结 构、含量和形态等化学信息的分 析方法及理论的一门科学。
任务
分析化学的主要任务是鉴定物质 的化学组成、测定有关组分的含 量以及表征物质的化学结构和存 在形态等。
中科大分析化学课件chapter2-精选文档
概率P u=±1时(x=µ ±σ), 68.3% u=±2时(x=µ ±2σ), 95.5% u=±3时(x=µ ±3σ), 99.7%
§2-3 少量实验数据的统计处理(重点)
• 正态分布需要测量无限多数据
• 实际工作测量的数据有限
• 通过有限次数据获得分析结果
• 少量数据统计处理的重要性
• 总体
• 正态分布曲线
• 随机误差是由一些偶然因素引起的，大小 及方向难以预料，但服从一定的统计规律 • 对总体数据的测量，测量数据(x)或测量误 差 (x -µ )符合Gauss分布 • 正态分布曲线有两个重要参数：总体平均 值µ 和总体标准偏差σ • 对于不同的µ 和σ，曲线的位置和形态不同 • N(µ,σ2)表示特定的正态分布
1.置信区间
• 平均值的置信区间: 以分析结果( x )为中心， 包含总体平均值(µ )的可靠性范围； 这一 区间包含总体平均值的可能性称为置信概 率 • 总体平均值µ 是一定的，变动的是测定的区 间(随平均值 x 和平均值的标准偏差变化) • 用某一区间包含总体平均值的概率和区间 的范围来说明分析结果的可靠程度
• 置信度P包含两种含义：一是置信概率，二 是置信区间。 • 置信度越大，置信概率越高，包含的置信 区间就越宽 • 置信度100％时，为必然事件，覆盖整个区 间，失去判断意义。
• 置信度指明一定区间内，事件出现的可能 性 • 分析化学中常用置信度95%,90%,99%
三、置信区间(confidence interval)
• 不同f值及概率所对应的tα,f值已经计算出来
• 在t分布曲线中，相应平均值出现的概率用 P表示，称为置信度(confidence level) • 置信度P表示在某一t值时，[-t,t]区间内分 布曲线的面积，也就是测定平均值落在 µ ±t · s/n1/2范围内的概率 • 测定值落在此范围以外的概率为1-P，用α 表示， α=1-P，称为显著性水准 (significance level) • t值用tα,f值来表示，即指明显著性水准和自 由度
材料分析化学课件-中科大版
• 3.材料分析化学 材料分析化学是利用现代分析测试技术， 研究材料成分、结构、微观形貌、表面界 面和缺陷等确定材料特征以及相关理论基 础的材料科学分支。 材料分析化学是材料化学的重要组成部 分，主要任务是研究和解决材料科学在理 论和工程实际中的问题。它在材料科学研 究中不可或缺，贯穿在材料科学的研究中。
• 材料分析的基本原理是采用一定的技术手 段，获得测量信号与材料成分、结构等方 面的特征关系，形成特定的分析测试方法， 并对所获得的测量结果进行数据处理，以 得到材料体系的所有信息。
• 材料分析化学 ：材料组成、结构的表征； 组成－性能之间的关系； 组成－性能－制备方法
二、复杂体系对分析化学的要求和挑战
• 材料科学是一门多学科交叉的前沿学科， 是以固体物理（化学）、合成化学（无机、 有机、高分子）、化学热力学和动力学为 基础，综合其它应用学科如力学、冶金、 化工和工程学科等多学科领域，探讨材料 制备及工艺内在规律以及应用的科学。基 础与应用结合，偏重应用的学科。 • 信息技术、新材料技术和生物技术被称为 新技术革命的主要标志。 • 新材料技术的新技术革命准备必要的物质 基础，是新技术革命的先导。
• 钢铁材料：蒸汽机的广泛使用，第一次工 业革命； • 高纯半导体：计算机和信息技术 • 纳米材料：……. • 信息、材料、能源、环境和生物工程领域 是二十世纪后二十年和二十一世纪初最活 跃、最重要和最热门的研究领域
• 1.材料科学： 材料科学1960年代首先由美国学者提出， 国内的材料学科在80后期出现
• 二、材料结构分析 1. 晶体结构－衍射分析方法，显微方法，热 分析 2. 非晶材料－衍射分析方法，热分析，显微 分析 3. 高分子材料
三、表面分析 X光电子能谱（XPS），俄歇电子能谱 （AES），扫描隧道显微术(STM)