2022年分析化学课程知识点总结.docx
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1、名师整理精华学问点其次章 误差和分析数据处理-章节小结精确度:分析结果与真实值接近的程度,其大小可用误差表 示;精密度:平行测量的各测量值之间相互接近的程度,其大小可用偏差表示;系统误差:是由某种确定的缘由所引起的误差,一般有固定的方向(正负)和大小,重复测定时重复显现;包括方法误差、仪 器 或试 剂误 差 及操 作误 差三种;偶然误差:是由某些偶然因素所引起的误差,其大小和正负均不固定;有效数字:是指在分析工作中实际上能测量到的数字;通常包括全部精确值和最末一位欠准值(有1 个单位的误差);t 分布: 指少量测量数据平均值的概率误差分布;可采纳t 分布 对 有限 测量 数 据进 行统 计处理
2、;置信水平与显著性水平:指在某一 t 值时,测定值x 落在 tS 范畴内的概率,称为置信水平(也称置信度或置信概率), 用 P 表示;测定值 x 落在 tS 范畴之外的概率(1 P),称为显著性水平,用 表示;置信区间与置信限:系指在肯定的置信水平常, 以测定结果 x 为中心,包括总体平均值 在内的可信范畴,即xu ,式中 u 为置信限;分为双侧置信区间与单侧置信区间;显著性检验:用于判定某一分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差和偶然误差的检验;包括 t 检验和 F 检验;2 重点和难点固定的方向和大小,重复测定时 重复显现,可通过与经典方法进 行比较、校准仪器、作对比试验、空白试验及回
3、收试验等方法,检 查及减免系统误差;偶然误差是 由某些偶然因素引起的,其方向 和大小都不固定,因此,不能用 加校正值的方法减免;但偶然误 差的显现听从统计规律,因此, 适当地增加平行测定次数,取平 均值表示测定结果,可以减小偶 然误差;二者的关系是,在排除 系统误差的前提下,平行测定次 数越多,偶然误差就越小,其平 均值越接近于真值(或标准值);(3) )有效数字保留、修约及运算规章 保留有效数字位数的原就是,只答应在末位保留一位可疑数;有效数字位数反映了测量的精确程度,绝不能随便增加或削减;在运算一组精确度不等(有效数字位数不等)的数据前, 应采纳“四舍六入五留双”的规就将余外数字进行修约,
4、再依据 误差传递规律进行有效数字的运 算;几个数据相加减时,和或差 有效数字保留的位数,应以小数 点后位数最少(肯定误差最大) 的数据为依据;几个数据相乘除 时, 积或商有效数字保留的位数, 应以相对误差最大(有效数字位 数最少)的数据为准,即在运算 过程中不应转变测量的精确度;(4) )有限测量数据的统计处理与 t 分布 通常分析无法得到总体平均值 和总体标准差 ,仅能由有限测量数据的样本平均值和样本标准差S 来估量测量数据的分散程度,即需要对有限测 量数据进行统计处理,再用统计量去推断总体; 由于 和 S 均为随机变量,因此这种估量必定会引进误差;特殊是当测量次数较少时,引入的误差更大,为
5、了补偿差 S2,用于判定两组数据间是否存在较大的偶然误差,为精密度 检验;两组数据的显著性检验顺 序是,先由F 检验确认两组数据的精密度无显著性差别后,再进 行两组数据的均值是否存在系统 误差的 t 检验,由于只有当两组数 据 的精 密度 或 偶然 误差 接近时,进行精确度或系统误差的检验才有意义,否就会得出错误判断;需要留意的是:检验两个分析结果间是否存在着显著性差异时,用双侧检验;如检验某分析结果是否明显高于(或低于)某值,就用单侧检验;由于 t 与 F 等的临界值随 的不同而不同,因此置信水平 P 或显著性水平 的挑选必需适当, 否就可能将存在显著性差异的两个分析结果判为无显著性差异,
6、或者相反;( 7)可疑数据取舍 在一组平行测量值中经常显现某一、两个测量值比其余值明显地偏高或偏低,即为可疑数据;第一应判定此可疑数据是由过失误差引起的,仍是偶然误差波动性的极度表现?如为前者就应当舍弃,而后者需用 Q 检验或 G 检验等统计检验方法,确定该可疑值与其它数据是否来源于同一总体,以打算取舍;( 8 )数据统计处理的基本步骤 进行数据统计处理的基本步骤是,第一进行可疑数据的取舍( Q检验或 G检验) ,而后进行精密度检验 ( F 检验) ,最终进行精确度检验( t 检验);( 9)相关与回来分析相关分析就是考察x 与 y 两个变量间的相关性,相关系数r 越接近于1,二者的相关性越好
7、,试验误差越小,测量的精确度越高;回归分析就是要找出x 与 y 两个变量间的函数关系,如x 与 y 之间(12)可疑数据取舍的 G检验:第三章 滴定分析法概论- 章节小结一、主要内容1基本概念化学计量点 :滴定剂的量与被测物质的量正好符合化学反应式所 表示的计量关系的一点;滴定终点: 滴定终止(指示剂转变颜色)的一点;滴定误差: 滴定终点与化学计量点不完全一样所造成的相对误差;可用林邦误差公式运算;滴定曲线:描述滴定过程中溶液浓度或其相关参数随加入的滴定剂体积而变化的曲线;滴定突跃和突跃范畴 :在化学计量点前后 0.1%,溶液浓度及其相关参数发生的急剧变化为滴定突 跃;突跃所在的范畴称为突跃范
8、畴;指示剂:滴定分析中通过其颜色的变化来指示化学计量点到达的试剂;一般有两种不同颜色的存在型体;指示剂的理论变色点:指示剂 具有不同颜色的两种型体浓度相等 时,即 In=XIn时,溶液呈两型体的中间过渡颜色,这点为理论变 色点;指示剂的变色范畴:指示剂由一种型体颜色变为另一型体颜色时溶液参数变化的范畴;标准溶液: 浓度精确已知的试剂溶液;常用作滴定剂;基准物质: 可用于直接配制或标定标准溶液的物质; 2基本理论( 1)溶液中各型体的分布:溶液中某型体的平稳浓度在溶质总浓度中的分数称为分布系数 i ;弱酸 HnA 有 n+1 种可能的存在(1)精确度与精密度的概念型体,即 HA, HA- HAn
9、-1 和及相互关系 精确度与精密度具有不同的概念,当有真值(或标这种误差,可采纳t 分布(即少量数据平均值的概率误差分布) 对有限测量数据进行统计处理;呈线性函数关系,即可简化为线性回来;a13 基本运算nn-1An ;各型体的分布系数的运算:分母为准值)作比较时,它们从不同侧( 5)置信水平与置信区间的( 1 )肯定误差: x- H + n+H + n-1K+ +H +Ka1Ka2+面反映了分析结果的牢靠性;准确度表示测量结果的正确性,精密度表示测量结果的重复性或重现性;虽然精密度是保证精确度的先决条件,但高的精密度不肯定能保证高的精确度,由于可能存在系统误差;只有在排除或校正了系统误差的前
10、提下,精密度高的分析结果才是可取的,由于它最接近于真值(或标准值), 在这种情形下,用于衡量精密度的偏差也反映了测量结果的精确程度;( 2 )系统误差与偶然误差的性质、来源、减免方法及相互关系 系统误差分为方法误差、仪器或试剂误差及操作误差;系统误差是由某些确定缘由造成的,有关系 置信水平越低,置信区间就越窄,置信水平越高,置信区间 就越宽,即提高置信水平需要扩 大置信区间; 置信水平定得过高, 判定失误的可能性虽然很小,却 往往因置信区间过宽而降低了估 计精度,有用价值不大;在相同 的置信水平下,适当增加测定次数 n,可使置信区间显著缩小,从而提高分析测定的精确度;( 6)显著性检验及留意问
11、题t 检验用于判定某一分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差,为精确度检验,包括样本均值与真值(或标准值)间的t检验和两个样本均值间的t 检验;F 检验是通过比较两组数据的方(2) )相对误差:相对误差 / 100% 或 相对 误 差 /x 100%(3) )肯定偏差: d(4) )平均偏差:( 5 ) 相 对 平 均 偏 差 :(6) )标准偏差:(7) 相对标准偏差:(8) )样本均值与标准值比较的 t 检验:(9) )两组数据均值比较的t检验:(10) )两组数据方差比较的F检验:(11) )可疑数据取舍的Q 检验:+Kan-1 +Ka1 Ka2+ +K an,而分子依次为其中相应的
12、各项;能形成 n 级协作物 MLn 的金属离子在配位平稳体系中也有n+1 种可能的存在型体;各型体的分布系数运算:分母为1+ 1L+n2 L 2+ L n,分子依次为其中相应的各项;( 2)化学平稳处理方法:质量平稳:平稳状态下某一组分的分析浓度等于该组分各种型体的平稳浓度之和;留意:在质量平稳式中,各种型体平稳浓度前的系数等于1 摩尔该型体中含有该组分的摩尔数;电荷平稳:溶液中荷正电质点所带正电荷的总数等于荷负电质点所带负电荷的总数;留意 : 在电荷平稳方程中, 离子平稳浓度前的系数等于它所带电荷数的肯定值;中性分子不包括在电荷平稳方程中;质子平稳:酸碱反应达平稳时,酸失去的质子数与碱得到的
13、质子数相等;写质子条件式的要点是:a. 从酸碱平稳体系中选取质子参考水准(又称零水准),它们是溶液中大量存在并参与质子转移反应的物质;b. 依据质子参考水准判定得失质子的产物及其得失的质子数, 绘出得失质子示意图(包括溶剂的质子自递反应);c. 依据得、 失质子数相等的原就写出质子条件式;质子条件式中 应不包括质子参考水准,也不含有 与质子转移无关的组分;由于水溶 液中的水也参与质子转移,所以水 是一个组分;留意:在质子条件式中,得失质子产物平稳浓度前的系数等于其得、失质子数;仍可采纳质量平稳和电荷平稳导出质子条件式;3 基本运算( 1 )滴定分析的化学计量关系: tT + bB = cC +
14、 dD, nT/nB=t/b(2) )标准溶液配制: cT = mT/ VTMT(3) )标准溶液的标定:(两种溶液)( B为固体基准物质)(4) )被测物质质量:有关问题有待在其后各章的学习中加深懂得;滴定曲线是以加入的滴定剂体积(或滴定百分数)为横坐标,溶液中组分的浓度或其有关某种参数(如 pH、电极电位等)为纵坐标绘制的曲线;滴定曲线一般可以分为三段,其中在化学计量点前后0.1%(滴定分析答应误差)范畴内,溶液浓度或性质参数(如酸碱滴定中的 pH)的突然转变称为滴定突跃,突跃所在的范畴称为突跃范畴;一般滴定反应的平稳常数越大, 即反应越完全,滴定突跃就越大, 滴定越精确;虽然大部分滴定(
15、酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定)曲线的纵坐 标都是溶液中组分(被测组分或滴 定剂)浓度的负对数,但为了把氧 化仍原滴定(以溶液的电极电位为 纵坐标)包括在内,因而选用某种 “参数”为纵坐标;仍应当指出, 本章描述的只是滴定曲线的一种形 式,即随着标准溶液的加入,“参 数”(如 pH)上升;实际仍有与此相反的滴定曲线,如以酸标准溶液 滴定碱时,随着酸的加入,溶液的pH 值降低;(二)滴定分析运算滴定分析运算是本章的重点, 本章学习的运算公式,可用于各种滴定分析法;1. 滴定分析运算的一般步骤正确写出滴定反应及有关反应的反应方程式;找出被滴定组分与滴定剂之间的化学计量关系(摩尔数比);依据运算关系和
16、有关公式进行正确运算;2. 滴定分析运算应留意的问题( 1)找准化学计量关系: 反应物之间的计量关系是滴定分析运算的基础; 对于比较简洁的一步反应, 由反应式即可看出计量关系;对于步骤比较多的滴定分析,如返滴定、行运算,即计量点时两反应物的物质的量相等,就需要留意,这时物质的基本单元要依据详细化学反应来打算,一般来说,在酸碱滴定中得失一个质子的单元或氧化仍原滴定中得失一个电子的单元为基本单元;(三)分布系数和化学平稳1. 水溶液中溶质各型体的分布和分布系数在平稳体系中,一种溶质往往 以多种型体存在于溶液中;其分析 浓度是溶液中该溶质各种型体平稳 浓度的总和,平稳浓度是某型体的 浓度,以符号 表
17、示;分布系数是溶液中某型体的平稳浓度在该溶质总浓度中所占的分数,又称为分布分数,即: i i/C ;(1) )弱酸(碱)分布系数:决定于该酸 (碱) 的性质 (即 Ka 或 Kb) 和溶液的酸度,而与总浓度无关;(2) )配位平稳中各型体(各级协作物)的分布系数与协作物本身的性质 (累积稳固常数) 及L 的大小有关;对于某协作物,i 值是肯定的,因此, i 值仅是 L 的函数; M离子各型体 MLi 的平稳浓度均可由下式求得:MLi iC M通过学习同学应当能自己推导出其他体系(如弱碱溶液)中的各型体分布;学习分布系数的目的是为后续几章的副反应系数(如酸效应系数、配位效应系数等)奠定基础;2.
18、 化学平稳包括质量平稳、电荷平稳和质子平稳,其中质子平稳是学习的重点,这为酸碱滴定中溶液pH 运算奠定基础;质子平稳:当酸碱反应达到平稳时,酸失去的质子数与碱得到的质子数相等;写出质子条件式的要点是:滴定突跃越大;(3) )滴定曲线: 以滴定过程中溶液 pH 值的变化对滴定体积(或滴定百分数)作图而得的曲线;(4) )滴定突跃: 化学计量点邻近( 0.1% ) pH 的突变;(5) )滴定误差: 滴定终点与化学计量点不一样引起的误差,与指示剂的挑选有关;(6) )质子溶剂: 能给出质子或接受质子的溶剂;包括酸性溶剂、 碱性溶剂和两性溶剂;(7) )无质子溶剂: 分子中无转移性质子的溶剂;包括偶
19、极亲质子溶剂和惰性溶剂;( 8)均化效应和均化性溶剂: 均化效应是指当不同的酸或碱在同 一溶剂中显示相同的酸碱强度水平;具有这种作用的溶剂称为均化性溶剂;( 9)区分效应和区分性溶剂: 区分效应是指不同的酸或碱在同一 溶剂中显示不同的酸碱强度水平; 具有这种作用的溶剂称为区分性溶 剂;2. 基本原理(1) )酸碱指示剂的变色原理:指示剂本身是一类有机弱酸(碱), 当溶液的 pH 转变时,其结构发生变化,引起颜色的变化而指示滴定终点;酸碱指示剂的变色范畴: pH pK HIn 1;理论变色点: pH pK HIn(2) )挑选指示剂的原就: 指示剂变色的 pH 范畴全部或大部分落 在滴定突跃范畴
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