定量分析化学导论讲稿.ppt

定量分析化学导论1第一页，讲稿共八十三页哦4.14.1 分析方法的分类分析方法的分类一、按任务分类一、按任务分类二、按分析对象分类二、按分析对象分类三、按分析方法的原理分类三、按分析方法的原理分类四四、按试样用量和被测组分含量分类按试样用量和被测组分含量分类五、五、按分析的目的和用途分类按分析的目的和用途分类2第二页，讲稿共八十三页哦一一 、按任务分类、按任务分类 1.1.1.1.定性分析定性分析定性分析定性分析 2.2.定量分析定量分析 3.3.结构分析结构分析结构分析结构分析 三、按分析方法的原理分类三、按分析方法的原理分类 分析化学按其测定原理和操作方法的不同可分析化学按其测定原理和操作方法的不同可 分为化分为化学分析和仪器分析两大类。学分析和仪器分析两大类。1.1.化学分析化学分析 2.2.仪器分析仪器分析二、按分析对象分类二、按分析对象分类 1.1.1.1.无机分析无机分析无机物无机物 2.2.有机分析有机分析有机物有机物 3第三页，讲稿共八十三页哦化学分析法：以化学反应为基础的分析方法，包括重量分化学分析法：以化学反应为基础的分析方法，包括重量分析法和容量分析法。析法和容量分析法。1.1.化学分析法化学分析法（1)1)1)1)重量分析法重量分析法重量分析法重量分析法 是通过化学反应及一系列操作步骤使试样中的待是通过化学反应及一系列操作步骤使试样中的待测组分转化为另一种化学组成恒定的化合物，再称量该化合物的质测组分转化为另一种化学组成恒定的化合物，再称量该化合物的质量，从而计算出待测组分的含量量，从而计算出待测组分的含量.(2)(2)容量分析法容量分析法 是将已知浓度的标准溶液，滴加到待测物质溶液中，使是将已知浓度的标准溶液，滴加到待测物质溶液中，使两者定量完成反应，根据用去的标准溶液的准确体积和浓度即可计出待测两者定量完成反应，根据用去的标准溶液的准确体积和浓度即可计出待测组分的含量。（分为四大滴定）组分的含量。（分为四大滴定）特点：准确度高，适用于常量分析。特点：准确度高，适用于常量分析。4第四页，讲稿共八十三页哦2 2 2 2仪器分析法仪器分析法仪器分析法仪器分析法仪器分析法：仪器分析法：是以物质的物理或物理化学性质为基础是以物质的物理或物理化学性质为基础建立起来的分析方法。建立起来的分析方法。常用的仪器分析法可分为常用的仪器分析法可分为 光化学分析：吸光光度法、发射光谱法、原子吸收光谱法，光化学分析：吸光光度法、发射光谱法、原子吸收光谱法，荧光分析法、红外光谱法、紫外光谱法等。荧光分析法、红外光谱法、紫外光谱法等。电化学分析：电导分析、电位分析、电解分析、极谱分析等电化学分析：电导分析、电位分析、电解分析、极谱分析等 其它：热分析其它：热分析,色谱分析、质谱分析、核磁共振光谱、色谱分析、质谱分析、核磁共振光谱、电子能谱、电子探针、扫描电子显微镜等电子能谱、电子探针、扫描电子显微镜等。特点：快、简单、灵敏度高，适用于微量分析。特点：快、简单、灵敏度高，适用于微量分析。5第五页，讲稿共八十三页哦四、按试样用量和被测组分含量分类四、按试样用量和被测组分含量分类1.1.按试样用量分类按试样用量分类 试样质量试样质量 试样体积试样体积 常量分析常量分析 0.1g 10mL半微量分析半微量分析 0.01 0.1g 110mL微量分析微量分析 0.110mg 0.011mL超微量分析超微量分析 0.1mg 0.01mL6第六页，讲稿共八十三页哦2.2.按待测成分含量高低分类按待测成分含量高低分类 质量分数质量分数常量成分分析常量成分分析 1%微量成分分析微量成分分析 0.011%痕量成分分析痕量成分分析 0.01%注意：注意：痕量成分分析不一定是微量分析，为了测定痕量成分，痕量成分分析不一定是微量分析，为了测定痕量成分，有时称样量在千克以上。有时称样量在千克以上。7第七页，讲稿共八十三页哦五、按分析的目的和用途分类五、按分析的目的和用途分类 例行分析、标准分析例行分析、标准分析 、仲裁分析、仲裁分析1.1.例行分析（常规分析或快速分析）例行分析（常规分析或快速分析）例行分析主要用于控制生产工艺过程中的关键部位，例行分析主要用于控制生产工艺过程中的关键部位，要求短时间内报出结果，一般允许误差较宽。要求短时间内报出结果，一般允许误差较宽。特点：特点：快快 作用：作用：主要用于生产控制、生产工艺过程中主要用于生产控制、生产工艺过程中 的关键环节。的关键环节。要求：要求：速度要快，准确度可差些（依生产要求速度要快，准确度可差些（依生产要求 可适当减低），多用于车间控制。可适当减低），多用于车间控制。8第八页，讲稿共八十三页哦2.2.标准分析标准分析 标准分析法主要用于测定原料、半成品、成品的化标准分析法主要用于测定原料、半成品、成品的化学组成。所得结果作为进行工艺计算、财务核算和评定学组成。所得结果作为进行工艺计算、财务核算和评定产品质量等的依据，也用于校核或仲裁分析。产品质量等的依据，也用于校核或仲裁分析。特点：特点：准准 作用：作用：所得结果作为进行工艺计算、财务核算和评所得结果作为进行工艺计算、财务核算和评 定定产品质量等的依据，主要用于测定原料、半成品、成品产品质量等的依据，主要用于测定原料、半成品、成品的化学组成。的化学组成。要求：要求：有较高的准确度，完成分析工作的时间容许适有较高的准确度，完成分析工作的时间容许适当长些。通常在工厂中心化验室进行。当长些。通常在工厂中心化验室进行。9第九页，讲稿共八十三页哦建立建立：标准分析方法是由国家技术监督局或有关主管业务的：标准分析方法是由国家技术监督局或有关主管业务的部委审核、批准的，并作为部委审核、批准的，并作为“法律法律”公布实施。公布实施。前者称为国家标准（代号前者称为国家标准（代号GBGB），后者称为部颁标准。），后者称为部颁标准。例如：建材部颁标准（代号例如：建材部颁标准（代号JCJC），化工部颁标准（代号），化工部颁标准（代号HGHG），石油部颁标准（代号），石油部颁标准（代号SYSY）等。此外，也允许有地方）等。此外，也允许有地方或企业标准，但只在一定范围内有效。或企业标准，但只在一定范围内有效。标准分析法不是永恒不变的，而是随着科学技术的发展，标准分析法不是永恒不变的，而是随着科学技术的发展，不断地进行修订。新标准公布之后，旧标准即行废止。不断地进行修订。新标准公布之后，旧标准即行废止。3.3.仲裁分析（裁判分析）仲裁分析（裁判分析）特点：特点：准准 打官司打官司 指定方法采用标准分析法。指定方法采用标准分析法。10第十页，讲稿共八十三页哦4.3 4.3 定量分析结果的表示定量分析结果的表示一、定量分析过程一、定量分析过程取样取样试样的分解试样的分解分离分离测定测定分析结果的数据处理分析结果的数据处理11第十一页，讲稿共八十三页哦二、二、定量分析结果的表示定量分析结果的表示1 1、待测组分的化学表示形式、待测组分的化学表示形式 以实际存在形式的含量表示以实际存在形式的含量表示 例如，测得试样中氮的含量以后，根据实际情况，以例如，测得试样中氮的含量以后，根据实际情况，以NHNH3 3，NONO3 3-，N N2 2O O5 5，NONO2 2-或或N N2 2O O3 3等形式的含量表示分析结果。等形式的含量表示分析结果。元素形式的含量表示元素形式的含量表示 在金属材料和有机分析中，常以元素形式在金属材料和有机分析中，常以元素形式(如如FeFe，CuCu，MoMo，W W和和C C，H H，O O，N N，S S等等)的含量表示。的含量表示。12第十二页，讲稿共八十三页哦 氧化物形式的含量表示氧化物形式的含量表示 例如在矿石分析中，各种元素的含量常以其氧化物形例如在矿石分析中，各种元素的含量常以其氧化物形式式(如如 K K2 2O O，NaNa2 2O O，CaOCaO，MgOMgO，FeFe2 2O O3 3，AlAl2 2O O3 3，SOSO3 3，P P2 2O O5 5和和SiOSiO2 2等等)以化合物形式的含量表示以化合物形式的含量表示 例如例如NaOHNaOH，NaHCONaHCO3 3，NaCONaCO3 3等。等。以所需要的组分的含量表示分析结果以所需要的组分的含量表示分析结果 工业生产中有时采用。例如，分析铁矿石的目的是工业生产中有时采用。例如，分析铁矿石的目的是为了寻找炼铁的原料，这时就以金属铁的含量来表示分为了寻找炼铁的原料，这时就以金属铁的含量来表示分析结果。析结果。以离子形式的含量表示以离子形式的含量表示 电解质溶液的分析结果，常以所存在离子的含量表示，如电解质溶液的分析结果，常以所存在离子的含量表示，如以以K K+，NaNa+，CaCa2+2+，MgMg2+2+，SOSO4 42-2-，ClCl-等的含量表示。等的含量表示。13第十三页，讲稿共八十三页哦2 2、待测组分含量的表示方法、待测组分含量的表示方法 固体试样固体试样质量分数质量分数 mB 待测物质待测物质B的质量的质量 ms 试料的质量试料的质量 气体试样气体试样体积分数体积分数VB 待测物质待测物质B的体积的体积 V试料的体积试料的体积 液体试样液体试样物质的量浓度，质量摩尔浓度，质量分数，体积分数，物质的量浓度，质量摩尔浓度，质量分数，体积分数，摩尔分数，质量浓度。摩尔分数，质量浓度。14第十四页，讲稿共八十三页哦.质量摩尔浓度质量摩尔浓度:表示待测组分的物质的量除以表示待测组分的物质的量除以试液试液的质量，常的质量，常用单位用单位 molmolkgkg-1-1。.质量分数质量分数:表示待测组分的质量除以试液的质量，量纲为表示待测组分的质量除以试液的质量，量纲为1 1。.体积分数体积分数:表示待测组分的体积除以试液的体积，量纲为表示待测组分的体积除以试液的体积，量纲为1 1。.摩尔分数摩尔分数:表示待测组分的物质的量除以试液的物质的量，量纲为表示待测组分的物质的量除以试液的物质的量，量纲为1 1。.质质量量浓浓度度:表表示示单单位位体体积积中中某某种种物物质质的的质质量量，以以g gL L-1-1，mgmgL L-1 1，g gL L-1-1，或，或 g gmLmL-1-1,ng,ngmLmL-1-1，pgpgmLmL-1-1等表示。等表示。.物质的量浓度物质的量浓度:表示待测组分的物质的量除以试液的体积，常用单位表示待测组分的物质的量除以试液的体积，常用单位 molmolL L-1-1。15第十五页，讲稿共八十三页哦一、一、滴定分析法滴定分析法1 1、滴定分析的基本概念、滴定分析的基本概念、滴定分析法滴定分析法 将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中，直到加入的试剂与被测组分按反应式质的溶液中，直到加入的试剂与被测组分按反应式的化学计量的化学计量 关系恰好反应完全。然后根据所用试关系恰好反应完全。然后根据所用试剂溶液的浓度和所消耗的体积，计算出被测组分的剂溶液的浓度和所消耗的体积，计算出被测组分的含量。含量。、滴定剂（标准溶液）、滴定剂（标准溶液）：已知准确浓度试剂溶液。：已知准确浓度试剂溶液。、滴定：、滴定：将滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液将滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液 中的过程。中的过程。4.4 4.4 滴定分析法概述滴定分析法概述16第十六页，讲稿共八十三页哦 甲基橙mL滴定操作滴定操作滴定操作滴定操作17第十七页，讲稿共八十三页哦、化学计量点、化学计量点：当滴加的标准溶液与被测物质定量反应完全当滴加的标准溶液与被测物质定量反应完全时时即两者的物质量正好符合化学反应式所表示的化学计量关系即两者的物质量正好符合化学反应式所表示的化学计量关系时，称反应达到了化学计量点。（时，称反应达到了化学计量点。（sp)sp)、滴定终点、滴定终点：在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化：在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化的转变点。（的转变点。（ep)ep)、滴定误差：、滴定误差：滴定终点与化学计量点的不完全一致而造成滴定终点与化学计量点的不完全一致而造成的误差。（的误差。（TE)TE)2 2、特点、特点、适合于常量组分的分析（含量、适合于常量组分的分析（含量1%1%）。）。、准确、准确 TE0.2%TE0.2%。、快速、实用。、快速、实用。、应用广泛。、应用广泛。18第十八页，讲稿共八十三页哦2 2 2 2、按化学反应类型分类、按化学反应类型分类 酸碱滴定法酸碱滴定法：质子转移（酸碱反应）质子转移（酸碱反应）配位滴定法配位滴定法：生成络合物（配位反应）生成络合物（配位反应）氧化还原滴定法氧化还原滴定法：电子转移（氧化还原反应）电子转移（氧化还原反应）沉淀滴定法沉淀滴定法：生成沉淀（沉淀反应）生成沉淀（沉淀反应）二、二、滴定分析法的分类滴定分析法的分类1 1、对于滴定反应的要求、对于滴定反应的要求、反应要定量地完成（达、反应要定量地完成（达99.9%99.9%以上）以上）、反应速度要快、反应速度要快、易确定滴定终点、易确定滴定终点19第十九页，讲稿共八十三页哦间接滴定法间接滴定法：通过另外的化学反应间接进行测定通过另外的化学反应间接进行测定置换滴定法：置换滴定法：被测物被测物 +某物质某物质 产物产物 标准溶液（标准溶液（B)B)例如：用例如：用NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液测定溶液测定K K2 2CrCr2 2O O7 7溶液的浓度溶液的浓度例如：高锰酸钾法测定钙例如：高锰酸钾法测定钙 例如：配位滴定法测定铝，例如：配位滴定法测定铝，3 3 3 3、按滴定方式分类、按滴定方式分类 直接滴定法直接滴定法:被测物被测物 +标准溶液标准溶液产物产物 例如：强酸滴定强碱例如：强酸滴定强碱 返滴定法：返滴定法：被测物被测物 +标准溶液（标准溶液（A,A,过量过量)产物产物 +标准溶液（标准溶液（A,A,剩余）剩余）标准溶液（标准溶液（B)B)20第二十页，讲稿共八十三页哦三、基准物质和标准溶液三、基准物质和标准溶液1 1、溶液的分类、溶液的分类.普通溶液：普通溶液：指由各种固体或液体试剂配制而成的溶指由各种固体或液体试剂配制而成的溶液。如一般的酸、碱、盐溶液，指示剂溶液，洗涤剂溶液。如一般的酸、碱、盐溶液，指示剂溶液，洗涤剂溶液，缓冲溶液等。这类溶液对浓度的准确度要求不高。液，缓冲溶液等。这类溶液对浓度的准确度要求不高。.标准溶液：标准溶液：已知准确浓度的，用于分析的溶液。已知准确浓度的，用于分析的溶液。.基准溶液：基准溶液：由基准物质制备或用多种方法标定过的由基准物质制备或用多种方法标定过的溶液，用于标定其他溶液溶液，用于标定其他溶液。21第二十一页，讲稿共八十三页哦2 2、基准物质、基准物质基准物质应符合条件基准物质应符合条件:、物质必须有足够的纯度（至少在物质必须有足够的纯度（至少在99.9%99.9%以上）；以上）；、物质的组成应与化学式完全相符（若含结晶水，、物质的组成应与化学式完全相符（若含结晶水，其含量也应与化学式相符）；其含量也应与化学式相符）；、稳定（见光不分解，不氧化，不易吸湿）；、稳定（见光不分解，不氧化，不易吸湿）；、具有较大的摩尔质量、具有较大的摩尔质量22第二十二页，讲稿共八十三页哦23第二十三页，讲稿共八十三页哦常用的基准物有：常用的基准物有：标定标定HCl：Na2CO3；Na2B4O7 10H2O；标定标定NaOH：C6H4COOHCOOK；H2C2O4 2H2O；标定标定EDTA：CaCO3；ZnO；标定标定KMnO4：Na2C2O4；H2C2O4 2H2O；标定标定Na2S2O3：KBrO3；K2Cr2O7；标定标定AgNO3：NaCl。24第二十四页，讲稿共八十三页哦3、溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法B B的质量分数的质量分数(B B)B B是是无无量量纲纲量量，单单位位为为1 1。凡凡是是以以质质量量比比表表示示的的组组分分在在混混合合物中的含量，都属于质量分数物中的含量，都属于质量分数 B B。硫酸的质量分数硫酸的质量分数(H2SO4)=0.96 或或96%。B B的体积分数的体积分数 B B 物质物质B B的体积分数的体积分数 B B是物质是物质B B的体积与混合物的体积的体积与混合物的体积之比。之比。B B是无量纲量，单位为是无量纲量，单位为1 1 (C2H5OH)=0.70或或70%。物质物质B B的质量分数的质量分数 B B是物质是物质B B的质量与混合物的质量之比。的质量与混合物的质量之比。普通溶液浓度的表示方法普通溶液浓度的表示方法25第二十五页，讲稿共八十三页哦体积比体积比 B B 物质物质B B的体积比，是指物质的体积比，是指物质B B的体积与溶剂体积之比。的体积与溶剂体积之比。B=VB/VA 稀硫酸溶液稀硫酸溶液(H(H2 2SOSO4 4)=1)=1 4 4、稀盐酸溶液、稀盐酸溶液(HCl)=3(HCl)=3 9797(其中的其中的1 1和和3 3是指市售浓酸的体积，是指市售浓酸的体积，4 4和和9797是指水的体积是指水的体积)。在国际标准在国际标准(ISO)(ISO)及国家标准及国家标准(GB176)(GB176)中，常用中，常用H H2 2SOSO4 4(1+4)(1+4)，HCl(3+97)HCl(3+97)表示上述溶液的组成。表示上述溶液的组成。26第二十六页，讲稿共八十三页哦B B的质量浓度的质量浓度 B B 定义：定义：物质物质B B的质量除以混合物的体积。的质量除以混合物的体积。其其SISI单单位位为为kg/mkg/m3 3，在在分分析析化化学学中中常常用用其其分分倍倍数数g/Lg/L或或g/mLg/mL。氯化钡溶液氯化钡溶液(100g/L)、氟化钾溶液、氟化钾溶液(150g/L)、酒石酸钾钠溶液、酒石酸钾钠溶液(100g/L)、磺基水杨酸钠溶液、磺基水杨酸钠溶液(100g/L)示例：示例：氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液(200g/L)：是指将：是指将200g氢氧化钠氢氧化钠(NaOH)溶于溶于少量水中，冷却后再加水稀至少量水中，冷却后再加水稀至1L，贮存于塑料瓶中。，贮存于塑料瓶中。27第二十七页，讲稿共八十三页哦 B B的物质的量浓度的物质的量浓度c cB B、物质的量、物质的量nB 物质的量是国际单位制物质的量是国际单位制(SI)中七个基本量之一。物质的量中七个基本量之一。物质的量的单位是摩尔的单位是摩尔(mol)。、摩尔质量、摩尔质量MB 质量质量m除以物质的量除以物质的量nB，称为摩尔质量，称为摩尔质量MB，即，即 MB=m nB SI单位为单位为 kg/mol，常用，常用g/mol28第二十八页，讲稿共八十三页哦、B的物质的量浓度的物质的量浓度cB B的物质的量的物质的量nB除以混合溶液的体积除以混合溶液的体积 cB=nB V 单位为单位为mol/Lmol/L单位体积溶液中所含单位体积溶液中所含B B物质的物质的量物质的物质的量cB小写斜体小写斜体大写正体大写正体或或 c(B)cNaOH cHCl、c(NaOH)、c(HCl)单位全为正体单位全为正体29第二十九页，讲稿共八十三页哦标准溶液浓度表示方法标准溶液浓度表示方法c cB B 单位单位：molmolL L-1-1、物质的量浓度、物质的量浓度滴定度滴定度：每毫升标准滴定溶液相当的被测组分的质量每毫升标准滴定溶液相当的被测组分的质量表示方法表示方法：T T待测物待测物/滴定剂滴定剂 单位单位：g gmLmL-1-1例例例例：用用0.02718 mol0.02718 molL L-1-1的高锰酸钾标准溶液测定铁含量的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为其浓度用滴定度表示为：T TFe/KMnOFe/KMnO4 4=0.007590g=0.007590gmLmL-1-1即即即即:表表示示1mL 1mL KMnOKMnO4 4标标准准溶溶液液相相当当于于0.007590g 0.007590g Fe.Fe.测测定定时时，根根据据滴定所消耗的标准溶液体积滴定所消耗的标准溶液体积，可方便地确定试样中铁的含量可方便地确定试样中铁的含量：mFe=TFe/KMnO4VKMnO430第三十页，讲稿共八十三页哦 、浓度浓度浓度浓度c c与滴定度与滴定度与滴定度与滴定度T T 的换算的换算的换算的换算或或当当V VB B=1mL=0.001L=1mL=0.001L时时,相当于被测物的质量相当于被测物的质量m mA A=T TA/BA/BaA+bB=cC+dDaA+bB=cC+dDT TA/BA/B=c cB B MA A 1010-3-3则则或或注意：标准溶液的浓度有效数字位数为注意：标准溶液的浓度有效数字位数为4 4位位则有：则有：31第三十一页，讲稿共八十三页哦4 4、标准溶液的配制与标定、标准溶液的配制与标定一般有直接法和间接法两种一般有直接法和间接法两种 烧杯烧杯基准物质基准物质 溶解溶解定容定容容量瓶容量瓶浓度浓度m、V(1)1).直接配制法直接配制法32第三十二页，讲稿共八十三页哦例例1 1、准确称取基准物质准确称取基准物质K2Cr2O7 4.9030g，溶解后全部，溶解后全部转移到转移到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。求此标准容量瓶中，用水稀释至刻度摇匀。求此标准滴定溶液的浓度滴定溶液的浓度c(K2Cr2O7)解：已知解：已知 m(K2Cr2O7)=4.9030 g，V(K2Cr2O7)=500.0 mL=0.5000L M(K2Cr2O7)=294.2g/mol c(K2Cr2O7)=0.03333=0.03333（mol/Lmol/L）33第三十三页，讲稿共八十三页哦.间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）大多数物质不符合上述条件，如大多数物质不符合上述条件，如NaOH易吸收空气中的易吸收空气中的CO2和水分；和水分；市售的盐酸由于市售的盐酸由于HCl易挥发，其含量有一定的波动；易挥发，其含量有一定的波动；KMnO4、Na2S2O3等物质不易提纯，且见光易分解。等物质不易提纯，且见光易分解。方法：方法：、粗粗配溶液：配溶液：粗称或量取一定量物质，溶于一定体积（用量筒量粗称或量取一定量物质，溶于一定体积（用量筒量取）的溶剂中，配制成近似所需浓度的溶液。取）的溶剂中，配制成近似所需浓度的溶液。所用器皿：台秤（上皿天平），量筒，烧杯，试剂瓶所用器皿：台秤（上皿天平），量筒，烧杯，试剂瓶标定：标定：用基准物质或另一种已知浓度的标准滴定溶液或标准试样用基准物质或另一种已知浓度的标准滴定溶液或标准试样来测定其准确浓度。确定浓度的操作，称为标定。来测定其准确浓度。确定浓度的操作，称为标定。34第三十四页，讲稿共八十三页哦例例2 2、准确称取基准物无水碳酸钠、准确称取基准物无水碳酸钠0.1535g0.1535g溶于溶于25mL25mL蒸馏蒸馏水中水中,以甲基橙作指示剂以甲基橙作指示剂,用用HClHCl溶液滴定用去溶液滴定用去8.64mL,8.64mL,求求HClHCl溶液的浓度。溶液的浓度。解：标定反应解：标定反应 2 HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2c cHClHCl=(20.1535)/(106.028.6410=(20.1535)/(106.028.6410-3-3)=0.1011 =0.1011（molmolL L-1-1)注意注意:标准溶液的有效数字标准溶液的有效数字35第三十五页，讲稿共八十三页哦标定需注意的事项：标定需注意的事项：A A、平行做、平行做3 34 4次。其相对平均偏差不大于次。其相对平均偏差不大于0.2%0.2%B B、基准物质量应大于、基准物质量应大于0.2g0.2gC C、消耗的体积最好在、消耗的体积最好在202030mL30mL之间之间36第三十六页，讲稿共八十三页哦化学量的单位化学量的单位导出单位符号定 义单 位物质的质量mg物质的量nn=m/Mmol摩尔质量MM=m/nmol/g物质的量浓度c c=n/Vmol/L滴定度T T=m/Vg/mL37第三十七页，讲稿共八十三页哦、选取以参加反应的离子、分子或原子的化学式作、选取以参加反应的离子、分子或原子的化学式作 为反应为反应物的基本单元。物的基本单元。aA +bB =cC +dD被测物被测物 滴定剂滴定剂 生成物生成物 a b nA nB化学计量点时，化学计量点时，a mol的的A恰好与恰好与b mol的的B完全作用，完全作用，计算依据：当两反应物作用完全时，它们的物质量之间的关计算依据：当两反应物作用完全时，它们的物质量之间的关系，恰好符合其化学反应式所表示的化学计量关系。系，恰好符合其化学反应式所表示的化学计量关系。四、滴定分析法的计算四、滴定分析法的计算1 1、分析结果计算的依据、分析结果计算的依据38第三十八页，讲稿共八十三页哦则有：则有：待测组分含量计算待测组分含量计算mA=nAMA=cBVBMA 式中式中 x x为质量分数为质量分数，ms s为试样质量为试样质量39第三十九页，讲稿共八十三页哦2 2、计算示例、计算示例例例3 3、当用、当用无水无水碳酸钠碳酸钠Na2CO3为基准标定为基准标定HCl溶液时，欲溶液时，欲使滴定时用去使滴定时用去0.1mol/LHCl溶液溶液2040mL,问应问应称取称取 Na2CO3 多少克？多少克？M=106.0 g mol-140第四十页，讲稿共八十三页哦试样量称量范围为试样量称量范围为 0.11g0.22gVHCl=20mL时时mVHCl=40mL时时m=0.22g化学计量点：化学计量点：Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2解：解：41第四十一页，讲稿共八十三页哦称取称取0.5000g石灰石试样，准确加入石灰石试样，准确加入50.00mL 0.2084 molL-1的的HCl标准溶液，并缓慢加热使标准溶液，并缓慢加热使CaCO3与与HCl作用完全后作用完全后,再以再以0.2108 molL-1NaOH标准溶液回滴剩余的标准溶液回滴剩余的HCl溶液溶液,结果消耗结果消耗NaOH溶液溶液8.52mL，求试样中，求试样中CaCO3的含量。的含量。解解解解：测定反应为测定反应为测定反应为测定反应为：CaCOCaCO3 3+2 HCl CaCl+2 HCl CaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O ONaOH+HCl NaOH+HCl NaCl+H NaCl+H2 2O OnCaCO3=nHCl 例例例例4 4 4 4 mCaCO3/MCaCO3=(1/2)(cHClVHCl-cNaOHVNaOH)=(1/2)(cHClVHCl-cNaOHVNaOH)MCaCO3/mS=(1/2)(0.208450.00-0.21088.52)10-3100.1/0.5000=86.32%42第四十二页，讲稿共八十三页哦例例5以以 KIOKIO3 3 为基准物标定为基准物标定 NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液溶液。称取称取0.1500g KIO0.1500g KIO3 3与过与过量的量的 KI KI 作用作用，析出析出的碘用的碘用NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液滴定溶液滴定，用去用去24.00mL24.00mL。求此求此NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液的浓度溶液的浓度。解解1.KIO1.KIO3 3与过量的与过量的 KI KI KI KI 反应析出反应析出I I2 2 ：2.2.用用NaNa2 2S S S S2 2O O3 3 溶液滴定析出的溶液滴定析出的I I2 21IO3-3I2 6Na2S2O3 43第四十三页，讲稿共八十三页哦例例6 称称取取0.1802g石石灰灰石石试试样样溶溶于于HCl溶溶液液后后，将将钙钙沉沉淀淀为为CaC2O4。将将沉沉淀淀过过滤滤、洗洗涤涤后后溶溶于于稀稀H2SO4溶溶液液中中，用用0.02016 molL-1KMnO4标准溶液滴定至终点，用去标准溶液滴定至终点，用去28.80mL，求试样中的钙含量。，求试样中的钙含量。解解CaCa2+2+CaCCaC2 2O O4 4过滤过滤洗涤洗涤酸解酸解 滴定滴定 2 MnO4-5Ca2+5CaC2O4 5C2O42-找出被测定形式与标准滴定找出被测定形式与标准滴定溶液的化学计量关系溶液的化学计量关系44第四十四页，讲稿共八十三页哦例例7 称称取取铁铁矿矿石石试试样样0.5000g，溶溶于于酸酸并并将将Fe3+全全部部还还原原为为Fe2+。用用 0.01667mol/L的的K2Cr2O7标标准准滴滴定定溶溶液液滴滴定定，消消耗耗25.85mL。(1)K2Cr2O7标标准准对对Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的的滴滴定定度度；(2)试试样样中的含铁量中的含铁量,分别分别Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的质量分数表示的质量分数表示。解解 滴定反应为滴定反应为 6Fe 2+Cr2O72-+14 H+=6Fe3+2Cr3+7H2O 1K2Cr2O76Fe2+6Fe6 FeO3 Fe2O32 Fe3O4已知已知 =0.01667mol/L =25.85mLm=0.5000gTA/B=cBMA10-3L/mL（1）化学计量数比化学计量数比或或45第四十五页，讲稿共八十三页哦例例7(2)0.2888=28.88%46第四十六页，讲稿共八十三页哦5.1 5.1 定量分析误差定量分析误差5.2 5.2 分析数据的统计处理分析数据的统计处理5.3 5.3 有效数字及其运算有效数字及其运算第第5 5章章 误差与数据处理误差与数据处理50第五十页，讲稿共八十三页哦5.1 5.1 定量分析误差定量分析误差一、误差的分类一、误差的分类1 1、系统误差系统误差产生的原因、特点及减免方法产生的原因、特点及减免方法原因：原因：是由某种固定的原因造成的。是由某种固定的原因造成的。特性：特性：单向性（符号不变）、重复出现、数值不变。单向性（符号不变）、重复出现、数值不变。分类：分类：、方法误差方法误差选择的分析方法不够完善。选择的分析方法不够完善。、试剂误差试剂误差所用试剂或蒸馏水不纯，而所用试剂或蒸馏水不纯，而 引引入微量的待测组分或干扰物质而造成的。入微量的待测组分或干扰物质而造成的。、仪器误差、仪器误差仪器本身的缺陷。仪器本身的缺陷。51第五十一页，讲稿共八十三页哦、主观误差、主观误差操作人员主观因素造成。操作人员主观因素造成。减免方法减免方法 .方法误差方法误差方法误差方法误差采用标准方法或对照试验采用标准方法或对照试验。对照试验：对照试验：用已知含量的标准试样，按所选用的测定用已知含量的标准试样，按所选用的测定方法进行分析。方法进行分析。.试剂误差试剂误差作空白试验作空白试验。空白试验：空白试验：在不加试样的情况下，按照试样的分析在不加试样的情况下，按照试样的分析方法进行分析。所得结果称空白值。从试样的分析结果方法进行分析。所得结果称空白值。从试样的分析结果中扣除空白值。中扣除空白值。52第五十二页，讲稿共八十三页哦.仪器误差仪器误差仪器误差仪器误差校准仪器校准仪器.操作及主观误差操作及主观误差对照实验对照实验2 2、偶然误差偶然误差产生的原因、特点及减免方法产生的原因、特点及减免方法原因：原因：由一些随机的难以控制的偶然因素所造成的。由一些随机的难以控制的偶然因素所造成的。特性：特性：（1 1）不恒定）不恒定,无法校正；无确定的原因；无一无法校正；无确定的原因；无一 定的大小和方向；不重复出现。定的大小和方向；不重复出现。（2 2）多次测定服从正态分布规律。）多次测定服从正态分布规律。54第五十四页，讲稿共八十三页哦 大小相近的正误差和负误大小相近的正误差和负误差出现的几率相等差出现的几率相等;小误差出现小误差出现的频率较高，而大误差出现的频的频率较高，而大误差出现的频率较低，很大误差出现的几率近率较低，很大误差出现的几率近于零。于零。55第五十五页，讲稿共八十三页哦减免方法：减免方法：增加平行测定的次数，取其平均值增加平行测定的次数，取其平均值,可以减可以减 少随机误差。少随机误差。即：多次测定取平均值即：多次测定取平均值3 3、过失误差、过失误差二、误差的表示方法二、误差的表示方法1 1、准确度与误差、准确度与误差准确度准确度分析结果与真实值的接近程度。分析结果与真实值的接近程度。它说明分析结果的可靠性。分析结果与真实值之它说明分析结果的可靠性。分析结果与真实值之间的差值越小，则分析结果的准确度越高。间的差值越小，则分析结果的准确度越高。注意：过失误差发现后应弃取，不参加数据处理。注意：过失误差发现后应弃取，不参加数据处理。56第五十六页，讲稿共八十三页哦误差误差分析结果分析结果(x x)与真实值与真实值(x xT T)的差值。的差值。误差一般用绝对误差和相对误差来表示误差一般用绝对误差和相对误差来表示。E =x -xT相对误差相对误差(E(Er)：说明说明：1 1）用相对误差来比较各种情况下测定结果的准确度更为确切些）用相对误差来比较各种情况下测定结果的准确度更为确切些 2 2）误差有正负之分。误差为正值，测定结果偏高；误差为负值，测定）误差有正负之分。误差为正值，测定结果偏高；误差为负值，测定结果偏低。结果偏低。绝对误差绝对误差（E E）：57第五十七页，讲稿共八十三页哦2 2、精密度与偏差、精密度与偏差精密度精密度几次平行测定结果相互接近程度。几次平行测定结果相互接近程度。偏差偏差是指个别测定值（是指个别测定值（xi）与几次平行测定结果）与几次平行测定结果 的平均值之间的差值的平均值之间的差值。精密度的高低用偏差来衡量精密度的高低用偏差来衡量.绝对偏差绝对偏差(d)=(d)=xi -相对偏差：相对偏差：=、平均偏差平均偏差平均偏差平均偏差 平均偏差又称算术平均偏差，用来表示一组数据的精平均偏差又称算术平均偏差，用来表示一组数据的精密度。密度。58第五十八页，讲稿共八十三页哦相对平均偏差相对平均偏差平均偏差：用单次测量结果偏差的绝对值的平均值。平均偏差：用单次测量结果偏差的绝对值的平均值。n有限次有限次:59第五十九页，讲稿共八十三页哦标准偏标准偏差差(均方根偏差均方根偏差)n n有限次有限次:相对标准偏差相对标准偏差（变异系数（变异系数）xi单次测定值单次测定值 总体平均值总体平均值 n 测定次数测定次数标准偏差：标准偏差：60第六十页，讲稿共八十三页哦测定次数分析人员n甲乙丙150.50%50.62%50.26%250.50%50.42%50.25%350.48%50.24%50.24%450.47%50.02%50.23%50.49%50.32%50.25%表表5-1 不同人员对铁矿石中含量的测定结果不同人员对铁矿石中含量的测定结果3 3、准确度和精密度准确度和精密度61第六十一页，讲稿共八十三页哦图图5-1 不同操作者的分析结果不同操作者的分析结果62第六十二页，讲稿共八十三页哦精密度是保证准确度的先决条件精密度是保证准确度的先决条件,精密度高不一定准确度高精密度高不一定准确度高,准确度高则一定要求精密度高，准确度高则一定要求精密度高，只有精密度和准确度都高的测定数据才是可信的只有精密度和准确度都高的测定数据才是可信的。63第六十三页，讲稿共八十三页哦5.2 分析数据的统计处理分析数据的统计处理 随随随随机机机机误误误误差差差差是是是是无无无无法法法法避避避避免免免免的的的的，其其其其大大大大小小小小、正正正正负负负负都都都都不不不不固固固固定定定定，似似似似乎乎乎乎没没没没有有有有一一一一定定定定的的的的规规规规律律律律性性性性，但但但但经经经经过过过过大大大大量量量量实实实实验验验验发发发发现现现现，当当当当增增增增加加加加测测测测定定定定次次次次数数数数时时时时，随随随随机机机机误误误误差差差差的的的的分分分分布布布布也也也也有有有有一一一一定定定定的规律，如图所示。即：的规律，如图所示。即：的规律，如图所示。即：的规律，如图所示。即：一、随机误差的正态分布一、随机误差的正态分布误误差的正差的正态态分布曲分布曲线线64第六十四页，讲稿共八十三页哦 (1)大大小小相相近近的的正正误误差差和和负负误误差差出出现现的的