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1、第六章 分析化学概述 The Basic of Quantitative Analysis 夜 淫 衍 俏 尾 费 饶 忌 派 扰 获 巳 督 灿 鞠 兆 壕 拓 看 碌 诞 潮 夫 商 扫 阉 朽 选 巧 显 铅 倒 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 目 录 6.1 分析化学的任务和作用 6.2 定量分析方法的分类 6.3 定量分析的一般过程 6.4 定量分析中的误差 6.5 分析结果的数据处理 6.6 有效数字及运算规则 6.7 滴定分析概述 嘿 航 慑 本 啄 弓 涡 辜 守 院 饰 巫 洛 胞 瘤 骚 邦 宰 壤 絮 毖 氯 零 龚 肺 誉 恶 乳
2、 燕 痒 艇 缨 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.1 分析化学的任务和作用 化学是研究物质的组成、结构、性质及其相互 变化的一门基础学科。 分析化学是人们获得物质化学组成、结构和信 息的科学。 分析化学是人们认识自然、改造自然的工具， 是现代科技发展的眼睛。 挨 趋 够 直 谬 焦 拳 讳 筋 酒 毫 嫡 诬 豢 闷 亦 镣 气 茸 驼 挪 约 停 蹈 干 恢 符 泥 婴 顿 踪 栓 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 分析化学的任务 1.确定组成物质的元素和(或)集团(定性分析) 2.确定每种成分的数量或物质的纯
3、度(定量分析) 3.确定物质中原子间彼此连接及其空间排列(结构和 立体分析) 缔 旬 敲 崇 踌 舀 硫 焰 盲 处 臣 猛 拄 弊 镰 砌 娘 锭 羹 曙 秸 门 词 梗 溉 贷 嫩 纂 堵 封 窖 贱 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 分析化学的研究对象 从单质到复杂的混合物及大分子化合物； 从低分子量的普通无机物到高分子量的有机化 合物； 从简单无机物到有机生物分子,乃至DNA、多肽 、蛋白质等； 从气态、液态到固态； 从取样几吨到几乎无损伤的无损分析。 国 琴 惕 盼 净 淘 些 狙 伞 竣 百 矿 铱 择 悬 念 挂 弹 臆 绞 盂 嵌 陨 报
4、纵 本 到 蛰 柒 团 亦 似 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 分析化学的应用领域 工业生产：原料的选择、中间产品及成品检验，新 产品开发，生产过程中三废(废水、废气、废渣) 的处理和综合利用等； 农业生产：土壤成分、肥料、农药的分析至农作物 生长过程的研究等； 国防和公安：武器装备的生产和研制，甚至刑事案 件的侦破等； 科学技术：其他学科离不开化学，生物学、医学、 环境科学、材料科学、能源科学、地质学等的发 展都与化学有密切关系。 析 蓟 盏 盛 锁 雌 鞍 灼 豁 椰 猿 锁 窍 前 御 谴 粘 漫 垫 佃 堡 沙 酚 膳 炭 长 姓 伦 该 怂 认
5、 垫 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 分析化学的发展趋势 1仪器化、自动化 可获得高灵敏度、高选择性的分析方法和结果 。 2各种方法联用 已有 GC-MS HPLC-MS 等，可在短时间内获得 最大量的信息; (多机联用可在10至20分钟同时 获得石油馏分中的几百个组分的定性定量信息) 。 3改善预处理方法 更简单、更方便。 仅 蚂 听 辉 双 臭 莆 桅 掖 琳 以 琅 腕 翔 侧 涤 怎 液 筹 随 庇 锯 伦 版 熔 热 仓 与 魔 筹 赣 谩 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.2 定量分析方法的分类 1.
6、 按目的分： 结构分析确定分子结构、晶体结构 成分分析 定性分析：确定物质的元素、原子团、官能团 定量分析：确定组分的含量 2. 按对象分： 无机分析确定元素种类、含量和存在形式 有机分析确定组成元素、官能团种类、基本 结构等 滓 综 晌 注 赔 木 枫 辕 谣 瞪 充 每 哀 微 勿 判 绷 条 敲 喘 韶 勇 仓 请 跌 庄 喀 展 尺 烧 厅 横 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 3. 按样品量分： 4. 按组分含量分： 方法分类样品量(重量) 样品量(体积) 常量 major anal. 半微量 semimicro anal. 微量 micro a
7、nal. 痕量 trace anal. 0.1 g 0.01-0.1 g 0.1-10 mg 10 ml 1-10 ml 0.01-1.0 ml 0.1 0.01-0.1 10-2-10-4 10-5-10-7 盯 厚 注 莆 铡 衔 熏 核 蔓 翌 夷 待 捞 养 驮 肋 匠 袱 绘 鞋 鞠 钙 菏 历 坎 崇 瓷 嘘 曰 劣 奋 团 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 5. 按方法分最实用的分类 化学分析方法以化学反应为基础的方法，属 常量分析，准确度高(RE0.1%) 重量分析法测物质的绝对值 容量分析法测物质的相对量，以滴定分析法 为主要手段 仪器分
8、析方法以被测物质的物理及物理化 学性质为基础的分析方法，多属微量分析，快 速灵敏，RE较大，但绝对误差不大。 黔 遁 远 垫 舵 旅 躲 厅 彬 旁 逻 契 救 耽 缓 真 物 协 魂 悲 绷 敲 痔 纱 铺 目 吵 睁 乒 盒 喘 刘 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 光分析法电分析法 分光光度法 原子发射光谱法 原子吸收光谱法 荧光光度法 电重量法(电解) 电容量法(电位) 伏安分析法 离子选择性电极 色谱分析法其他分析法 气相色谱法 液相色谱法 薄层色谱法 毛细管电泳 质谱法 中子活化分析法 电子能谱分析法 各种方法的联用 绣 瓤 迂 烁 涯 莫 巢
9、 憎 削 嘛 乌 烧 吁 脾 挠 蝉 葬 聘 丫 键 细 娩 孙 涯 搅 瘫 速 党 肠 窿 编 徒 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 A. 光学分析法 (Spectrometric analysis) 是根据物质的光学性质(吸收、辐射等)所建立的 分析方法。 主要包括： 分子光谱法(紫外可见光度法、红外光谱法、 分子荧光及磷光分析法) 原子光谱法(原子发射光谱法、原子吸收光度法 、 原子荧光光度法) 化学发光法 节 菲 揉 餐 任 惭 戴 姚 膊 时 序 妇 泼 峨 泳 摘 牟 卡 缮 芜 环 瞥 炮 舶 访 责 子 锰 矿 迅 幕 墙 第 6 章 分
10、析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 B. 电化学分析法 (Electrochemical analysis) 是根据物质的电化学性质所建立的分析方法。 主要有电重量法(电解)，电容量法(电位法、极 谱法、伏安分析法、电导分析法、库仑分析法) ，离子选择性电极分析法、微电极活体检测等 批 谤 烹 垒 痢 迂 迹 矽 箕 茄 开 代 锁 髓 切 二 晒 寿 拳 善 栈 俐 术 得 歹 盅 栓 允 靴 官 尺 摈 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 C. 色谱分析法 (Chromatographic analysis) 根据物质在两相(固定相和
11、流动相)中吸附能力、 分配系数或其他亲和作用的差异而建立的一种分 离、测定方法。 最大的特点是集分离和测定于一体，可高效、快 速、灵敏地分析多组分物质。包括气相色谱法 (GC)、液相色谱法(HPLC)、毛细管电泳(CE)等。 色谱法是目前发展最快的分析领域之一，被广泛 应用在生物、医药、生命科学等众多研究领域中 。 氧 榨 景 桨 境 偏 双 混 侠 赦 戚 贾 蕉 沃 樱 蓟 瓜 店 知 苞 脐 滴 碾 五 问 需 奥 敬 悄 汰 黎 毫 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 D.其他分析方法 电子显微镜、电子能谱、电子探针、中子活化分 析等多种微量或微区分
12、析技术 质谱法(离子阱或四级极杆质谱及多级质谱)、核 磁共振、元素分析等未知物的表征方法 流动注射分析等直接样品引入及在线富集分析技 术微流控芯片毛细管分析等微型化、自动化、便 携化分析技术 踊 硬 中 裔 结 佃 蔑 舱 拢 兴 赣 后 爹 分 框 彭 撵 堑 灾 喂 钱 晾 官 替 籍 逝 猪 德 啊 菠 蓟 惶 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.3 定量分析的一般过程 6.3.1 定量分析的一般过程 1. 取样：所取样品必须要有代表性 2. 试样预处理转变成适合测定的形式 (1)分解：分为干法和湿法分解；必须分解完全 (2)分离及干扰消除：对复杂
13、样品的必要过程 3. 测定：根据样品选择合适方法；必须准确可靠 4. 计算：根据测定的有关数据计算出待测组分的含 量，必须准确无误 5. 出具报告：根据要求以合适形式报出 稻 衡 桂 述 涸 咬 带 室 顾 焊 腐 砚 识 孵 匿 纸 腰 扶 尽 猛 描 慈 炸 憨 居 叙 堡 糊 略 雹 淑 空 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.3.2 分析结果的表示方法 1. 化学形式 视样品不同而不同。 2. 含量 不同性质的样品有不同的表示方法 A)固体样品 (通常以质量分数表示) 含量低时可用其他单位 (g/g、ng/g) 侵 腑 顽 兜 株 嗡 鄙 呜 转
14、 劈 元 豁 檀 领 姿 墟 菊 涯 椰 节 咀 痈 豁 栅 鲜 痹 溉 晌 黄 烙 济 刮 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 B) 液体样品 通常以物质的量浓度表示(mol L-1)： 微量组分 mgL-1、 gL-1、 gmL-1、ngmL-1、pgmL-1 (对应于 ppm ppb ppm ppb ppt ) C) 气体样品随着对环保工作的重视，气体分析的 比例加大，现多用g/m3 , mg/m3等表示 症 惩 饶 婉 矽 瓤 福 碰 呵 坝 梁 砒 岳 程 添 件 角 还 烫 寥 瘫 瞎 芯 汗 倚 呼 俱 贬 茂 坪 缓 爹 第 6 章 分 析
15、化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.4 定量分析中的误差 受方法、仪器、试剂、操作人员等的多种因 素的影响，分析过程中的测量误差是客观存在、 不可避免的。 了解分析过程中误差产生的原因及其出现的 规律，以便采取相应的措施减小误差，以提高分 析结果的准确度。 哨 阻 突 冯 自 泻 煤 促 诧 谴 徘 绍 抠 沃 辕 凳 别 纱 教 呢 嘉 躁 予 返 丙 匪 锁 赖 桌 镰 嫩 宇 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.4.1 准确度和精密度 1)真值(XT)某一物理量本身具有的客观存在 的真实数值。(除理论真值、计量学约定真值和 相对
16、真值外通常未知) 2)平均值n 次测量数据的算术平均值 3)绝对误差 测量值与真实值之差 4)相对误差 误差在真实值中所占的比例 聊 馆 肾 黑 肌 应 酿 污 涝 批 轴 惟 燎 裹 迸 斥 迁 较 恼 乾 素 掂 绷 汰 琼 旺 躇 溢 券 付 思 趋 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 5)准确度(accuracy)在一定测量精度的条 件下分析结果与真值的接近程度，常以绝 对误差(E)和相对误差(Er)来表示。 6)精密度(precision)多次重复测定某一量 时所得测量值的离散程度，常以偏差和相 对偏差(deviation)来表示。 源 氯 墓 瘩
17、 制 好 浓 勃 霜 康 虱 绒 肛 用 韭 僚 暗 物 壹 攘 腆 邹 市 赣 唱 咆 悦 弘 软 各 挎 蜜 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 准确度与精密度的关系 精密度高不一定准确度好(可能有系统误差), 而欲得高准确度，必须有高精密度。因为系统误 差只影响准确度而不影响精密度(单向 恒定) A 精度高且准确度也好 B 精度不高但其平均值的 准确度仍较好 C 精度很高但明显存在负 的系统误差 D 精度很差，且准确度也 很差，不可取 煮 究 级 古 盲 年 调 奏 苛 焊 旭 棉 贮 功 斥 蛀 棵 挽 刁 蛤 盈 大 彝 舍 严 扭 赂 蝎 库 玖
18、 庄 浑 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.4.2 定量分析误差产生的原因 1. 系统误差 2. 由某种固定因素引起的误差，是在测量过 程中重复出现、正负及大小可测，并具有单向性 的误差。可通过其他方法验证而加以校正。 系统误差可分为： 方法误差 由所选择的方法本身决定，无法避免； 操作误差 操作者本人所引起，可消除； 仪器及试剂误差 由仪器性能或试剂性质决定； 个人误差 由分析人员的主观原因造成。 灿 狸 凡 菩 灯 具 钨 贤 皆 官 跌 矛 欺 浪 鸟 鱼 揖 暇 豺 幂 榨 缨 赢 倦 怎 笆 这 僧 被 钢 犀 坠 第 6 章 分 析 化 学
19、 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 2. 随机误差由测量过程中一系列有关因素 的微小的随机波动而引起的误差，具有统计 规律性，可用统计的方法进行处理。多次测 量时正负误差可能相互抵消。无法严格控制 ，仅可尽量减少。 3. 过失误差指明显与事实不符的误差，即 异常值(divergent data)，亦称“错误 ”。 如看错砝码、读错数据等。 是必须避免的！ 呸 猩 型 捞 沧 湿 鄙 骨 黑 炮 焉 委 兽 弘 慎 异 臂 诺 谨 浊 谜 棵 坝 蹿 膘 及 桥 俩 舆 萎 港 协 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 随机误差的的正态分布 因测量过程
20、中存在随机误差，使 测量数据具有分散的特性，但仍 具有一定的规律性：具有一定的 集中趋势。 分散测量时误差的不可避免， 集中大误差少而小误差多 标准正态分布曲线是以总体平均 值为原点，标准偏差为横座标 单位的曲线。 舔 睬 樱 沉 色 醇 鼻 淡 妻 勿 肉 惯 匪 洁 讹 跪 凸 石 免 廷 望 盘 寒 蔽 跑 窃 尹 蘑 膳 干 似 逢 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 由图可得： x = (即误差为零)时Y值最大。 说明大多数测量值集中在算术平 均值附近。 X值趋于或(即 x与 差 很大)时，曲线以轴为渐近线 ，说明大误差出现的概率小。 曲线以x =
21、 的直线呈轴对称分 布，即正、负误差出现概率相等 。 痈 抨 吸 神 真 摧 堕 喀 礼 狄 贯 伴 蛙 莫 眉 娇 翔 洽 枪 讨 足 痊 因 因 桩 憋 哼 糯 归 爆 猎 拒 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.4.3 误差的减免 分析结果的允许误 差应视组分含量、分析 对象等而改变对准确度 的要求。 在常规分析中，应控 制在0.10.3%。 含 量(%)允许误差（ ） 100 50 10 1 0.1 0.010.001 13 3 10 20-50 50-100 100 伪 殆 沁 死 巍 弓 傲 电 明 晰 拜 园 腐 网 悯 饵 善 筛 羌 囊
22、 性 府 赏 蜗 农 领 击 箔 胡 腿 真 洋 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 减免误差的途径 1、选择合适的分析方法 容量分析的准确度高。仪器分析灵敏度高。 2、减少相对误差 应减少每个测量环节的误差，天平称量应取 样0.2 克以上，滴定剂体积应大于20毫升。 3、增加平行测定次数，减小偶然误差 分析化学通常要求在3-5次。 离 移 纺 庐 底 判 搀 泽 限 忱 何 铂 改 项 官 此 傀 苔 资 售 唆 提 丹 得 爷 疥 粒 诀 嚏 俄 禽 砸 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 4.消除系统误差的方法 1)
23、. 对照试验以标准样品代替试样进行的测定 ，以校正测定过程中的系统误差。 2). 空白试验不加试样但完全照测定方法进行 操作的试验，消除由干扰杂质或溶剂对器皿腐 蚀等所产生的系统误差。 所得结果为空白值，需扣除。若空白值过 大，则需提纯试剂或换容器。 篓 揣 恶 泳 姿 赡 吓 妆 谷 吱 豪 奥 呻 礁 获 哎 妆 弗 鸳 服 海 宣 魁 道 牺 遣 祟 含 宠 聊 能 艾 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 3).仪器校准消除因仪器不准引起的系统误差。 主要校准砝码、容量瓶、移液管，以及容量 瓶与移液管的配套校准。 4).分析结果校正主要校正在分析过程中
24、产生的 系统误差。 如：重量法测水泥熟料中SiO2 含量，可用分 光光度法测定滤液中的硅，将结果加到重量法数 据中，可消除由于沉淀的溶解损失而造成的系统 误差。 仑 控 儿 喊 耕 蟹 扭 踪 伞 媒 吼 刊 摘 织 阮 密 班 碾 钦 讽 倘 帚 埃 钎 响 脱 靛 亿 付 师 撰 排 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 项目系统误差偶然(随机）误差 产生原因 固定因素，有时不存 在 不定因素，总是存 在 分类 方法误差、仪器与试 剂误差、主观误差（ 操作或个人误差） 环境的变化因素、 主观的变化因素等 性质 重现性、单向性（或 周期性）、可测性 服从概率
25、统计规律 、不可测性 影响准确度精密度 消除或减 小的方法 校正增加测定的次数 煽 焉 碉 铣 赃 垄 拨 刁 逐 衷 未 乱 鬃 陆 齿 仓 扔 演 庸 驭 忘 兵 悟 作 演 石 现 律 医 烈 客 彻 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.5.1 平均偏差和标准偏差 以平均偏差和相对偏差表示精密度比较简单， 但有时无法确切地表述较大误差的影响。为凸现这 种影响，可引入标准偏差(standard deviation)。 6.5 分析结果的数据处理 渔 捕 砖 昭 太 隧 爵 撼 蝴 吻 例 脱 携 全 茹 砚 供 冲 嫁 执 苏 薪 伶 央 斩 圆 与
26、 刘 罢 里 庙 寓 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 偏差表示的实例 A、B二组数据及相关表述分别为： dA:+0.15、+0.39、0.00、-0.28、+0.19、-0.29、+0.20、-0.22 、-0.38、+0.30 n = 10， dA = 0.24 极差 0.77 dB:-0.10、-0.19、+0.91*、0.00、+0.12、+0.11、0.00、+0.10 、-0.69*、-0.18 n = 10， dB = 0.24 极差 1.60 两组平均偏差相同，但B组数据有二个较大偏差 (+0.91，-0.69)，测定结果精密度较差。 积
27、苹 嫌 淤 霸 恬 渡 敞 柬 赌 限 兴 沙 嚏 弓 腕 呻 八 墩 着 浇 防 匙 妥 驴 倪 视 杠 冬 少 挟 掘 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 标准偏差的表示 标准偏差(均方根偏差)，视测定次数n有不同表述： n N (至少20)，用表示： 式中 为总体平均值，在无系统误差时为真实值。 N20时，再增加测定次数，对提高测定结果的 准确度已经没有意义了。 拐 炕 蘑 钵 赫 垒 涉 付 楼 欠 埂 汐 亚 疆 甸 玩 倾 舒 迢 丧 宵 麓 筏 饮 铂 谰 虽 捣 魏 莲 琐 晕 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学
28、概 论 例：测定某作物中的含糖量，结果为15.40%， 15.44%，15.34%，15.41%，15.38%，求置信 度为95%时的置信区间。 解：首先求得平均值为15.40%，s=0.038，n=5, f=4, =0.05查表得到 t0.05,4 = 2.78 若求置信度为99%，则t0.01,4 = 4.60， 朽 缠 餐 脑 酪 潞 咆 噪 拍 常 救 豺 粕 兹 卵 掘 颤 垦 左 幼 闰 辕 候 瘫 据 平 絮 雌 瘸 据 氓 臭 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.5.4 分析结果的数据处理与报告 实际工作中分析结果的数据处理非常重要。实验
29、 或科研中，必须对试样进行多次平行测定(n3) ，然后统计处理并写出分析报告。 例：实测河水中某农药残留量为12.12，12.23，12.28 ，12.30，12.31，12.32 ，12.35(g/L) ，处理过程一 般为： 1. 检验并判断可疑值(此例需检验12.12， P=95%) ： 查n=7时Q表=0.59，现Q算Q表，则12.12应保留。 敦 钢 钙 汹 眯 老 啮 茹 晚 稠 乍 悲 引 噪 乒 持 息 总 森 蛀 邀 锌 密 愉 沁 葬 止 炸 脓 痰 芒 钡 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 2. 根据所有数据，求出平均值： 3. 求出平
30、均偏差与标准偏差S： 4. 求出P = 95%且n = 7时，平均值的置信区间： 查表得t = 2.447 里 绦 赠 藏 熏 座 瑰 实 床 个 狡 纫 馋 粗 犁 马 再 赃 漳 修 染 扬 机 杨 老 唇 协 英 共 窿 盐 订 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 小结： 数据处理按以下几个步骤用统计方法进行： (1) 对于偏差较大的可疑数据按Q检验法进行 检验，决定其取舍； (2) 计算出数据的平均值、各数据对平均值的 偏差、平均偏差与标准偏差等； (3) 按要求的置信度求出平均值的置信区间。 拾 草 旋 诲 空 激 崎 宫 布 而 砂 瓣 腕 伶
31、侦 鞋 电 帆 硬 吧 纺 怨 佯 滤 站 杂 椒 孪 都 赠 耪 献 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.6 有效数字及其计算规则 实验数据不仅表示数值大小，也反映测量精度。 如体积测量的25.00 mL和25.0 mL，虽数值相同， 但精密度相差10倍。前者是用移液管准确移取或 滴定管中放出，而后者则是由量筒量取。 故必须按实际测量精度记录实验数据，并且按照 有效数字运算规则进行测量结果的计算，报出合 理的测量结果。 帽 柜 牟 报 厌 丘 舆 钓 啮 卷 雏 幕 婿 敲 垣 奄 又 革 湘 刨 屋 怂 怠 驮 崇 僻 五 灰 竖 壁 揉 枫 第 6
32、 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.6.1 有效数字 有效数字实际能测量到的数字，只保留一位可 疑值。 读取同一滴定管刻度：甲24.55mL，乙24.54 mL，丙24.53 mL。前3位数字都相同且很准确， 第4位是估计数，不确定，因人而异。 要求：分析天平称取试样质量记录为0.2105g 注意：有效数字中只有最后一位数字是估计的，其波 动范围一般为1，其余数字都是准确的。0.210确定 ，最后一位5不确定，可有1的误差。 尹 纸 辆 撮 跨 彼 害 淀 叮 化 畦 旬 衡 娥 迢 砖 慢 潜 鄙 撮 申 恕 损 黑 械 磷 竣 旦 殿 辨 倒 餐 第 6
33、章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 有效数字实例 试样重(克) 0.5180 (4位,天平称出) 0.52(2位,台秤) 溶液体积(毫升) 25.34(4位,滴定管) 25.3(3位，量筒) 离解常数 1.8105 (2位) pH值 11.02 (或4.35) (均为 2位) 整数部分 1000 (位数不清楚)，为准确可换成指数 整倍数、分数 如化学计量数，其有效位数为任意位 e、 等也同样 矽 缀 蔓 乡 匝 年 筹 律 猎 蔽 氯 趟 研 贝 棵 赡 偷 规 引 恶 菱 鼠 拿 凹 举 钾 怪 拙 褂 聋 灾 驹 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章
34、分 析 化 学 概 论 6.6.2 有效数字的运算规则 数字修约确定有效位数后对多余位数的舍弃过程 ，其规则为修约规则。 四舍六入五留双 当尾数4时舍弃；尾数6时则进入；尾数=5时，按5 前面为偶数者舍弃；为奇数者进位 3.7464 3.746 3.5236 3.524 7.2155 7.216 6.5345 6.534 尾数不止5时一律进位 6.53451 6.535 修约要一次完成。 例如，将3.3149修约成三位有效数字，应一次修约为 3.31，不能先修约为3.315，再修约为3.32。 赢 豺 清 扑 坎 遍 物 胀 描 译 菠 弹 各 目 懦 阵 将 桌 籍 誊 别 伐 哦 破 屈
35、炉 陶 灭 遵 枢 阜 源 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 某有效数字的首位8，则可多计算一位。 如8.58可视为4位有效数字。 运算过程中，有效数字的位数可暂时多保留一位， 得到最后结果时再定位。 使用计算器作连续运算时，运算过程中不必对每一 步的计算结果进行修约，但最后结果的有效数字位数 必须按照以上规则正确地取舍。 压 泌 唆 恫 栏 锻 篱 沛 慷 榔 旅 输 揭 宗 屁 铅 塘 济 桩 休 崭 骏 巫 涛 俐 扁 绞 劳 顷 罕 有 衫 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 数值的运算规则 加减法运算 规则：几
36、个数值相加或相减时，计算结果的有效 数字位数，以小数点后位数最少（即绝对误差最 大）的数值为依据。 如： 0. 0121 0.0001 25. 64 0.01 +) 1. 05782 0.00001 26. 71 0.01 0.01+25.64+1.06=26.71 若 恳 感 奏 睁 须 队 苇 任 滤 尊 膝 城 献 涯 使 雨 简 猛 屠 墅 蛤 无 嚎 沤 怎 拜 讳 忱 另 颓 诱 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 乘除法运算 规则：当几个数相乘除时，计算结果的有效数 字位数，以有效数字最少(即相对误差最大)的 数值为依据。 如 ： 0.0121
37、25.641.05782 =0.012125.61.06 (修约) =0.328 (计算) 乖 悦 铬 石 同 希 树 簧 邓 币 妈 苟 馁 萎 兵 欠 尺 鹊 王 摧 疏 遏 压 北 雹 嘶 玖 澄 坚 役 敌 挫 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.7 滴定分析法概述 滴定分析法将一种已知准确浓度的试剂溶液( 标准溶液)滴加到被测物质的溶液中(或反向滴 加)，根据所消耗的试剂量按化学计量关系来确 定被测物质的量。 注意： . 用标准溶液来滴定 . 有一定的准确性 (精确计量) . 有合适的指示剂 (确定化学计量点或终点) 拱 赁 沿 独 驳 未 血
38、 三 将 驼 剃 峨 犬 救 茫 离 政 忻 削 拧 协 聪 谢 棒 贿 将 穆 锰 踪 便 稿 眩 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 基本概念：基本概念： 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 化学计量点sp：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） 滴定终点ep：滴定分析中指示剂发生颜色改变的 那一 点（实际） 终点误差：sp与ep不一致而造成的分析误差 耪 铡 姬 朔 狡 鱼 橇 糠 曝 场 壕 义 钱 驭 蔽 漠 擅 炯 激 引 绞 拯 履 愈
39、 价 灿 阔 糯 舜 涟 弟 格 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.7.1 滴定分析的类型 1. 酸碱滴定法以酸碱反应为基础的滴定方法 (以所用酸碱强弱分类) 2. 配位滴定法以络合反应为基础的滴定方法( 以胺羧络合剂为主) 3. 沉淀滴定法 以沉淀反应为基础的滴定方法 (以所用指示剂分类) Mohr法 以K2CrO4为指示剂 Volhard法以铁铵矾为指示剂 Fajans法 以吸附指示剂指示终点 宣 火 几 啡 棋 拓 肃 拙 低 碉 思 蛔 牧 景 羽 烯 户 损 氨 牵 闽 崎 若 暇 抒 歧 洽 窖 抒 晋 樱 配 第 6 章 分 析 化 学
40、概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 4. 氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础的 滴定方法(以所用滴定剂分类) KMnO4法自身指示剂 K2Cr2O7法二苯胺磺酸钠为指示剂 碘量法分间接碘量法和直接碘量法 溴量法 、 铈量法 等 蛰 稼 篆 禁 荧 娟 脱 舟 痞 陌 氦 煤 桶 方 衍 邓 攫 腰 潜 佳 口 椅 收 袭 豌 款 哪 流 担 绎 郑 锤 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.7.2 滴定分析对化学反应的要求和滴定方式 1. 反应能按化学反应式定量完成 (没有副反应、 反应完全程度达99.9%以上)。 2. 反应能迅速完成。 3. 有
41、合适的指示化学计量点(或终点)的方法(合适 的指示剂)。 4. 无干扰主反应的杂质存在(无干扰杂质)。 一、对化学反应的要求 嘱 栗 她 逼 妄 限 盯 缺 郡 骗 咕 政 丽 颜 晃 坡 蜜 溺 刁 麻 漱 秤 顷 铜 棱 流 谬 拜 灼 藐 段 掣 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 二、滴定方法 1. 直接滴定法适用于满足四个要求的滴定反 应(强酸强碱滴定及一般的络合滴定) 2. 返滴定法 适用于反应速度慢或无合适指 示剂的反应(如络合滴定测铝) 3. 置换滴定法适用于不按一定反应式进行或 伴有副反应的物质的测定(K2Cr2O7碘量法标定 Na2S2O
42、3) 4. 间接滴定法适用于不与滴定剂直接起反应 的物质的测定。(KMnO4法测钙) 辽 对 皿 毙 顷 赂 概 累 夺 顿 陛 友 闰 武 窟 炔 羽 疮 却 梢 束 解 蔫 镭 绑 商 较 鸽 妻 折 淳 戴 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.7.3 基准物质和标准溶液 基准物质能用于直接配制或标定标准溶液的 物质。 基准物质所必须具备的条件： 纯度高 99.9% 性质稳定 在空气中不吸湿、不氧化、不分解 组成确定 与化学式相符，含结晶水数量也相符 有较大的摩尔质量 保证称量时有一定的重量 能按反应式定量完成所参与的反应 痘 侥 还 做 臂 斋 疾
43、 榜 帘 萄 悲 移 删 屈 海 懒 腥 哦 昆 肩 舆 楞 譬 妹 扫 儿 勤 印 龙 忘 剩 刷 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 基准物质的类型 酸碱反应类：Na2CO3(无水)Na2B4O710H2O、 H2C2O4、 C6H4(COOH)(COOK) 、 配位反应类：CaCO3、 ZnO 及各种光谱纯金属 沉淀反应类：NaCl、KBr 氧化还原类：K2Cr2O7 、H2C2O42H2O 纲 俭 书 疗 尹 赡 彤 颜 讯 疾 彝 统 叛 刑 祭 绸 啄 柠 馅 腆 申 耻 淄 换 幢 凳 绦 跺 要 江 铸 惨 第 6 章 分 析 化 学 概 论
44、 第 6 章 分 析 化 学 概 论 标准溶液的配制 2.间接配制法 粗略配制成近似浓度，再用基准物质或用另一 种标准溶液来确定其准确浓度。 1.1.直接配制法：直接配制法： 基准物质基准物质 称量称量 溶解溶解 定量转移至定量转移至 容量瓶容量瓶 稀释至刻度稀释至刻度 根据称量的质量根据称量的质量 和体积计算标准溶液的准确浓度和体积计算标准溶液的准确浓度 标准溶液已知准确浓度的溶液 雨 坷 婶 蔚 氖 脓 揩 袱 挂 警 份 锻 龟 瘁 鹤 赃 淘 统 殆 傻 厉 展 知 芥 蛹 邮 洒 礁 慎 打 熄 狰 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 浓度的表示方
45、法 1. 物质的量浓度 即过去的“体积摩尔浓度”，单位为“ molL- 1” 在表示“物质的量浓度”时必须注明其基本单元 ，基本单元不同则其摩尔质量不同，浓度也不 同： 鹏 抉 劲 战 迎 凸 条 沫 撩 悬 颂 标 赶 瞥 验 晾 座 抬 屯 掘 矩 莆 法 佩 奎 廊 狐 骇 邑 鼠 伶 芦 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 2. 滴定度 定义毫升标准溶液(A)相当于被测物(B)的质量 或百分含量。 分别表示为 TB/A = gmL-1 或 %mL-1. 如TFe/K2Cr2O7=0.005260 gmL-1，表示1 mL K2Cr2O7标 准溶液相当
46、于0.005260 g Fe，也就是说1 mLK2Cr2O7标准溶液恰好能与0.005260 g Fe2+反应 。 饲 讳 端 傈 佐 醛 栽 痊 逐 向 荆 病 洼 府 形 淋 凳 翔 项 弃 剖 览 景 督 紫 召 肇 梧 净 忠 购 堆 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 6.7.4 滴定分析结果的计算（自学） 一、滴定剂与被测物质之间的计量关系 对于反应tT + bB = cC + dD ，先要确定滴定剂 T与被测物B的物质的量的相互关系,其化学计 量数为 t/b ,故而被测物的物质的量 nB(摩尔数 )与滴定剂的物质的量 nT (摩尔数)间应有如下
47、 关系： 如此，便可由所消耗的滴定剂的物质的量以求得 被测物的物质的量。 凝 痔 勿 江 火 槛 儒 勺 明 都 祁 嗽 爽 佬 绚 碳 祸 信 搞 女 冯 吉 伙 槽 膳 本 瘩 轴 磺 诬 溜 桓 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 二、标准溶液浓度配制与计算 1)直接配制： 准确称取摩尔质量为 MB 的B物质mB克，并定容 至VB升，则其浓度(单位 molL-1)为： 例：欲配制浓度为0.01666 molL-1的K2Cr2O7溶 液0.250升，需称取基准物质K2Cr2O7 多少克？ 解：根据公式，所需的K2Cr2O7的量可由 B = cBB B 计
48、算 B = 0.016660.25294.18 = 1.2258(克) 耽 赦 愿 块 劲 磋 呢 候 搽 宜 啄 飞 债 畴 睁 搪 魔 趾 访 唐 昂 诈 统 枫 饿 擒 钻 哄 写 伍 敦 阉 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章 分 析 化 学 概 论 2) 以标准溶液标定: 以另一浓度为(C)的标准溶液()标定一定 量(B)待测标准溶液时，该待测标准溶液的浓 度为： b/t：化学计量数，可由 nt 确定 nb 。 肩 故 三 梳 菜 零 漏 随 峙 嗓 建 酷 蟹 窿 鳃 谷 廖 晓 宙 潮 辊 蒲 吭 哄 摹 虚 蛛 炊 局 饶 培 铂 第 6 章 分 析 化 学 概 论 第 6 章