大一分析化學(xué)K1

Let’sgo!!!同學(xué)們好，從今天開始讓我們一起來學(xué)習(xí)一門新的課程—分析化學(xué)！1目錄第一章緒論（1課時(shí)）第二章誤差及分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理（3課時(shí)）第三章滴定分析（2課時(shí)）第四章酸堿滴定法（8課時(shí)）第五章配位滴定法（6課時(shí)）第六章氧化還原滴定法（6課時(shí)）第七章重量分析法和沉淀滴定法（4課時(shí)）第九章吸光光度法（5課時(shí)）第十三章定量分析中的分離與富集方法（2課時(shí)）第十四章定量分析的一般步驟（1課時(shí)）2本課程對同學(xué)們的要求重要性：對工科專業(yè)學(xué)生來說，分析化學(xué)是一門基礎(chǔ)課程，把無機(jī)化學(xué)的理論應(yīng)用到分析化學(xué)中來，著重培養(yǎng)嚴(yán)格認(rèn)真實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，觀察分析和判斷問題的能力，精密細(xì)致進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的技能。1、記好筆記；2、獨(dú)立作業(yè)；3、做好實(shí)驗(yàn)；4、看參考書。3分析化學(xué)(第四版)[專著]／武大主編；武大,科大,中大編,2000分析化學(xué)(第三版)[專著]／華中師范大學(xué),陜西師范大學(xué),東北師范大學(xué)編,2001分析化學(xué)例題與習(xí)題[專著]：定量化學(xué)分析及儀器分析／武漢大學(xué)化學(xué)系分析化學(xué)教研室編,1999分析化學(xué)教程／李克安主編,北京大學(xué)出版社,O65-43-18教學(xué)參考書4分析化學(xué)的任務(wù)與作用分析方法的分類分析化學(xué)進(jìn)展第一章緒論(Introduction)51.1分析化學(xué)的任務(wù)與作用什么是分析化學(xué)?分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種化學(xué)、儀器方法，以獲得有關(guān)物質(zhì)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息的一門科學(xué)，是表征和量測的科學(xué)。分析化學(xué)的任務(wù)是什么?

分析化學(xué)的任務(wù):定性分析(組分)、定量分析（含量）和結(jié)構(gòu)分析（構(gòu)成）。61.2分析方法的分類按分析任務(wù)分類：①定性分析；②定量分析；③結(jié)構(gòu)分析按分析對象分類：①無機(jī)分析；②有機(jī)分析按樣品量分類： 常量>0.1g（固體）>10mL(液體） 半微量0.01～0.1g（固體） 1～10mL(液體） 微量<0.01g（固體） <1mL(液體）按被測組分含量分類：①常量分析>1%；②微量分析0.01-1%；③痕量分析<0.01%按任務(wù)功能分類：①例行分析；②仲裁分析按分析手段和依據(jù)分類：①化學(xué)分析；②儀器分析7化學(xué)分析法:

以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法★重量分析★滴定分析:酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法儀器分析法以物質(zhì)的光學(xué)、電學(xué)等物理或物化性質(zhì)為基礎(chǔ)★光化學(xué)：紫外-可見、紅外、熒光、磷光、激光拉曼、核 磁共振、原子發(fā)射、原子吸收★電化學(xué)：電位、電導(dǎo)、庫侖、安培、極譜★色譜法：柱、紙、薄層、GC、HPLC★其他：電子能譜、活化分析、免疫分析化學(xué)分析和儀器分析8分析方法的特點(diǎn)化學(xué)分析特點(diǎn)：準(zhǔn)確度較高，儀器簡單，適用于常量分析（>1%）.儀器分析特點(diǎn)：靈敏度高，簡便快速，適用于微量或痕量組分分析，但儀器價(jià)格較高，維護(hù)比較困難。91.發(fā)展歷史20世紀(jì)以來的三大變革第一個(gè)重要階段：20世紀(jì)初經(jīng)典分析化學(xué)——以化學(xué)分析法為主原理：熱力學(xué)，溶液中四大平衡儀器：分析天平對象：無機(jī)分析1.3分析化學(xué)進(jìn)展1020世紀(jì)40－60年代，第二次世界大戰(zhàn)前后

近代分析化學(xué)——以儀器分析法為主

原理：熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)

（物理學(xué)、電子學(xué)）

儀器：光學(xué)、電化學(xué)、色譜

對象：無機(jī)分析、有機(jī)分析第二個(gè)重要階段：1120世紀(jì)70年代至今：

現(xiàn)代分析化學(xué)——以計(jì)算機(jī)及化學(xué)計(jì)量學(xué)為主，汲取化學(xué)、物理、電子、數(shù)學(xué)、生物等成就

原理：化學(xué)動力學(xué)、物化動力學(xué)、物理動力學(xué)、

熱力學(xué)

儀器：自動化分析儀、過程控制、聯(lián)用技術(shù)等

對象：無機(jī)、有機(jī)、生物、藥物等

第三個(gè)重要階段：121）提高靈敏度2）擴(kuò)展時(shí)空多維信息3）微型化及微環(huán)境的表征與測定4）形態(tài)、狀態(tài)分析及表征5）生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定6）非破壞性檢測及遙控7）自動化（FIA）與信息化（化學(xué)計(jì)量學(xué)）2.發(fā)展趨勢13定量分析過程取樣處理消除干擾測定

計(jì)算均勻溶解掩蔽常量組分有代表性熔融分離(>1%,化學(xué)法)符合實(shí)際消解微量組分妥善保存灰化(儀器分析法)14本章學(xué)習(xí)結(jié)束,謝謝!15同學(xué)們好！讓我們繼續(xù)學(xué)習(xí)第二章吧!16第二章

誤差與分析數(shù)據(jù)處理2.1定量分析中的誤差2.2分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理2.3誤差的傳遞（不要求）2.4有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則2.5標(biāo)準(zhǔn)曲線的回規(guī)分析(不要求）172.1定量分析中的誤差2.1.1誤差（Error)和準(zhǔn)確度(accuracy)誤差：測定值（用xi表示）與真值(truevalue,用μ表示）之差。準(zhǔn)確度：

測定平均值與“真值”接近的程度，用相對誤差表示準(zhǔn)確度.相對誤差絕對誤差E

=

xi

-μ

r100%EEμ=×18例A、B物體質(zhì)量稱量為1.6380g和0.1637g,假定它們的其真實(shí)質(zhì)量分別為1.6381g和0.1638g，則A、B稱量的絕對誤差和相對誤差分別是多少？由此可得到什么結(jié)論？結(jié)論：1）絕對誤差相同，相對誤差不一定相同，且被測定的量 較大時(shí)，相對誤差較小。2）相對誤差表示準(zhǔn)確度更為確切些。3)誤差有正負(fù)值。解：A物體：E=1.6380-1.6381=-0.0001gEr=-0.0001/1.6381×100%=-0.006%B物體：E=0.1637-0.1638=-0.0001gEr=-0.0001/0.1638×100%=-0.06%192.1.2偏差與精密度偏差即各次測定值與平均值之差精密度即平行測定的結(jié)果互相靠近的程度精密度的大小用偏差來表示。還可以用重復(fù)性和再現(xiàn)性來表示。重復(fù)性：同一操作者，在同一條件下，獲得一系列結(jié)果之間的一致程度。再現(xiàn)性：不同的操作者，在不同條件下，有相同方法獲得單個(gè)結(jié)果之間的一致程度。20數(shù)據(jù)的集中趨勢平均值例：測得c(NaOH)為

0.1012,0.1016,0.1014,0.1025(mol·L-1)

x=0.1017(mol·L-1)

11

niixn==?X21數(shù)據(jù)分散程度的表示1）.極差(全距)R=xmax-xmin相對極差:Rr(R/)×100%x2）.偏差絕對偏差di=

xi-x相對偏差:dr=(di/)×100%

x平均偏差：

相對平均偏差：22例:測w(Fe)/%,50.0450.1050.07

(=50.07)di－

0.030.030.00dr－0.06%0.06%0.00

相對平均偏差平均偏差233）.標(biāo)準(zhǔn)差相對標(biāo)準(zhǔn)差(變異系數(shù))

CV=(s/)×100%

x總體標(biāo)準(zhǔn)偏差：2i()

1Xxns-=-?樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差：均方根偏差24標(biāo)準(zhǔn)偏差可以更好地將較大的偏差和測定次數(shù)對精密度的影響反映出來，即用S比用

好。如有兩組數(shù)據(jù)：+0.3-0.2-0.4+0.2+0.1+0.40.0-0.3+0.2-0.3；0.0+0.1-0.7

+0.2-0.1-0.2+0.5

-0.2+0.3+0.1兩組數(shù)據(jù)的為==0.24用反映不出這兩組數(shù)據(jù)的好差來。25由此可見，第一組數(shù)據(jù)的精密度較好，更可靠。26例：用氧化還原法測得CuSO4.5H2O中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.11%、25.08%、25.12%、25.09%,計(jì)算分析結(jié)果的平均值，平均偏差、相對平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差，變異系數(shù)。解∵25.11%25.08%25.12%20.09%27例：用丁二酮肟重量法測定鋼鐵中Ni的百分含量，結(jié)果10.48%,10.37%,10.47%,10.43%,10.40%;計(jì)算單次分析結(jié)果的平均偏差，相對平均偏差，標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。解：282.1.3準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系29①準(zhǔn)確度表示測量的正確性→由系統(tǒng)誤差和偶然誤差決定。②精密度表示測量的重復(fù)性→由偶然誤差決定。③準(zhǔn)確度高一定要求精密度高，但精密度好，準(zhǔn)確度不一定高303132結(jié)論1.精密度好是準(zhǔn)確度好的前提；2.精密度好不一定準(zhǔn)確度高(系統(tǒng)誤差)。33練習(xí)題：1、下面論述中正確的是：A.精密度高，準(zhǔn)確度一定高B.準(zhǔn)確度高，一定要求精密度高C.精密度高，系統(tǒng)誤差一定小D.分析中，首先要求準(zhǔn)確度，其次才是精密度答案：B2、某人對試樣測定五次，求得各次平均值的偏差d分別為+0.04,-0.02,+0.01,-0.01,+0.06。則此計(jì)算結(jié)果應(yīng)是A。正確的B。不正確的C。全部結(jié)果是正值D。全部結(jié)果是負(fù)值答案：B(代數(shù)和為0)342.1.4誤差產(chǎn)生的原因及減免辦法1.系統(tǒng)誤差(systematicerror)

具單向性、重現(xiàn)性，為可測誤差方法誤差:

溶解損失、終點(diǎn)誤差－對照實(shí)驗(yàn)校正

儀器誤差:

刻度不準(zhǔn)、砝碼磨損－校準(zhǔn)儀器操作誤差:

顏色觀察—通過加強(qiáng)技術(shù)訓(xùn)練.試劑誤差:

不純－空白實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)：標(biāo)準(zhǔn)方法、標(biāo)準(zhǔn)樣品、回收試驗(yàn)35回收試驗(yàn)方法：在測定試樣某組分含量（x1）的基礎(chǔ)上，加入已知量的該組分（x2），再次測定其組分含量（x3）。計(jì)算回收率。常量組分回收率>99%。微量組分回收率在90%~110%之間。36

2、偶然誤差：由一些無法控制的不確定因素引起。它決定分析結(jié)果的精密度。（1）來源：偶然因素:如室溫，氣壓，溫度，濕度；其它不確定因素，如末位數(shù)估讀。（2）特點(diǎn)：不確定性和不可避免性（3）克服：通過增加測定次數(shù)予以減小，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法表達(dá)結(jié)果，不能通過校正而減小或消除。3、過失誤差：違反操作規(guī)程或粗心大意造成。如讀錯(cuò)，記錄錯(cuò)，計(jì)算錯(cuò)，溶液濺失，沉淀穿濾等。（重做?。。。?72.1.5隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布橫坐標(biāo)為隨機(jī)誤差

(如u)縱坐標(biāo)表示誤差出現(xiàn)概率:這樣的曲線叫正態(tài)分布曲線.38縱坐標(biāo)：測定次數(shù)橫坐標(biāo)：誤差

-0+1、對稱性，正負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等。2、單峰性，小誤差出現(xiàn)的機(jī)率大，大誤差出現(xiàn)的機(jī)率小。3、抵償性，平行測定次數(shù)n→∞時(shí)，偶然誤差的算術(shù)平均值E→0。4、有限性，偶然誤差造成的誤差不會太大。正態(tài)分布規(guī)律：39隨機(jī)誤差的區(qū)間概率401)置信區(qū)間(confidenceinterval):即在指定置信度時(shí)，由平均值和標(biāo)準(zhǔn)差所確定真實(shí)值所在范圍。2)置信度(confidencelevel):真實(shí)值在置信區(qū)間的概率。0+1δ+2δ+3δ-1δ-2δ-3δStandardnormaldistributioncurve68.3%95.5%99.7%41-3-2-10123t2.1.6有限次測定中隨機(jī)誤差服從t分布曲線

y(概率密度)f=∞f=5f=1f=n-1其形狀與標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線相似，但與自由度f有關(guān)。T=(x-μ)/s42243平均值的置信區(qū)間(分析結(jié)果的表示方式)有限測定次數(shù)用t分布處理意義:在一定置信度下(如95%)，真值(總體平均值)將在測定平均值附近的一個(gè)區(qū)間存在，把握程度為95%?！骄档闹眯艆^(qū)間44例1：對某未知試樣中Cl-的百分含量進(jìn)行測定，4次結(jié)果為47.64%，47.69%，47.52%，47.55%，計(jì)算置信度為90%，95%和99%時(shí)的總體均值μ的置信區(qū)間。解：4546例2：測定某樣品中鐵的百分含量結(jié)果如下：=15.30，s=0.10，n=4，計(jì)算置信度為95%時(shí)平均值的置信區(qū)間。解：查t值表，當(dāng)n=4，p=95%時(shí)，t=3.18故平均值的置信區(qū)間為：=15.30±0.16此結(jié)果表示在(15.30±0.16)%區(qū)間內(nèi)包含真實(shí)值的把握有95%。47練習(xí)題：1、在重量分析中，沉淀的溶解損失引起的測定誤差為：A。系統(tǒng)誤差B。偶然誤差C。過失誤差D。儀器誤差答案：A2、下列方法中不能用于校正系統(tǒng)誤差的是A。對儀器進(jìn)行校正B。做對照實(shí)驗(yàn)C.作空白實(shí)驗(yàn)D。增加平行測定次數(shù)答案：D483、下列最能說明偶然誤差小的是A。高精密度B。標(biāo)準(zhǔn)偏差大C。仔細(xì)校正過所有法碼和容量儀器D。與已知含量的試樣多次分析結(jié)果平均值一致答案：A4、下列敘述中錯(cuò)誤的是A。單次測量結(jié)果的偏差之和等于零B。標(biāo)準(zhǔn)偏差是用于衡量測定結(jié)果的分散程度C。系統(tǒng)誤差呈正態(tài)分布D。偶然誤差呈正態(tài)分布答案：C495、在分析測定中，論述偶然誤差正確的是A。大小誤差出現(xiàn)的幾率相等B。正誤差出現(xiàn)的幾率大于負(fù)誤差C。負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率大于正誤差D。正負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等答案：D6、在置信度為95%時(shí)，測得Al2O3的平均值（%）的置信區(qū)間為35.21±0.10其意義是A。在所測定的數(shù)據(jù)中有95%的數(shù)據(jù)在此區(qū)間內(nèi)B。若再進(jìn)行測定系列數(shù)據(jù)，將有95%落入此區(qū)間內(nèi)C?？傮w平均值μ落入此區(qū)間的概率為95%D。在此區(qū)間內(nèi)包括總體平均值μ的概率為95%答案：DC不對，因?yàn)棣淌强陀^存在的，沒有隨機(jī)性，不能說它落在某一區(qū)間的概率為多少。502-2分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理

一、可疑值的取舍1、格魯布斯（Grubbs）法首先把測定數(shù)據(jù)從小到大排序：x1,x2,x3,…xn-1,xn,其中x1或xn可能是可疑值若x1可疑，則G計(jì)算=X-X1s若xn可疑，則G計(jì)算=Xn-Xs然后把G計(jì)算值與G值表G表比較（一般選95%置信度），如果G計(jì)算＞G表，則x1或xn應(yīng)棄去，否則應(yīng)保留。51表2-3G(p,n)值表置信度（P）n31.151.151.1595%97.5%99%41.461.481.49

1.671.71