2022年分析化学总结.docx
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1、精品_精品资料_第一节 分析化学及其任务和作用分析化学(第六版)总结第一章绪论可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_定义:讨论物质的组成、含量、结构和外形等化学信息的分析方法及理论的科学,是化学学科的一个重要分支,是一门试验性、应用性很强的学科其次节分析方法的分类一、按任务分类定性分析:鉴定物质化学组成(化合物、元素、离子、基团)定量分析:测定各组分相对含量或纯度结构分析:确定物质化学结构(价态、晶态、平面与立体结构) 二、按对象分类:无机分析,有机分析三、按测定原理分类(一)化学分析定义:以化学反应为为基础的分析方法,称为化学分析法.分类:定性分析可编辑资料 - - - 欢迎下载精
2、品_精品资料_定量分析重量分析:用称量方法求得生成物W重量滴定分析:从与组分反应的试剂R的浓度和体积求得组分C 的含量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反应式: mC+nR CmRn XVW特点:仪器简洁,结果精确,灵敏度较低,分析速度较慢,适于常量组分分析(二)仪器分析: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.仪器分析分类:电化学分析 电导分析、电位分析、库伦分析等) 、光学分析 (紫外分光光度法、红外分光光度法、原子吸取分光光度核磁共振波谱分析等)、色谱分析(液相色谱、气相色谱等) 、质谱分析、放射化学分析、流淌注射分析、热分析特点:灵敏,快速,精确,易于自动化,
3、仪器复杂昂贵,适于微量、痕量组分分析四、按被测组分含量分类- 常量组分分析: 1%.微量组分分析: 0.01%1%.痕量组分分析. 0.1g10ml半微量 0.1 0.01g 101ml 微量100.1mg 1 0.01ml 超微量分析 Q表,就舍去可疑值,否就应保留.该方法运算简洁,但有时欠精确.(2)G 检验法:该方法运算较复杂,但比较精确.详细检验步骤是:1)运算包括离群值在内的测定x 平均值.2)x运算离群值与平均值之差的肯定值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3)运算包括离群值在内的标准偏差S4)运算 G值.5)如 G G,n,就舍去可疑值,否就应保留其次节测量值的精确
4、度和精密度一、精确度与误差GX 离群X S可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 精确度 : 指测量结果与真值的接近程度,反映了测量的正确性,越接近精确度越高. 系统误差影响分析结果的精确度.2. 误差: 精确度的高低可用误差来表示.误差有肯定误差和相对误差之分.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 肯定误差:测量值x 与真实值 之差(2) 相对误差:肯定误差占真实值的百分比3. 真值与标准参考物质xRE%100%x100%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_任何测量都存在误差,肯定真值是不行能得到的,我们常用的真值是1) 理论真值:如三角形的内角和
5、为180等.2) 商定真值:由国际权威机构国际计量大会定义的单位、数值,如时间、长度、原子量、物质的量等,是全球通用的3) 相对真值:由某一行业或领域内的权威机构严格按标准方法获得的测量值,如卫生部药品检定所派发的标准参考物质,应用范畴有肯定的局限性.4) 标准参考物质:具有相对真值的物质,也称为标准品,标样,对比品.应有很好的匀称性和稳固性, 其含量测量的精确度至少要高于实际测量的3 倍.二、精密度与偏差1. 精密度:平行测量值之间的相互接近程度,反映了测量的重现性,越接近精密度越高.偶然误差影响分析结果的精密度,2. 偏差精密度的高低可用偏差来表示.偏差的表示方法有(1) 肯定偏差 :单次
6、测量值与平均值之差: dxix可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 平均偏差:肯定偏差肯定值的平均值ndi 1xi - x n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 相对平均偏差:平均偏差占平均值的百分比: d rd100%x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(4) 标准偏差 Snxii 1nx 21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(5) 相对标准偏差( RSD, 又称变异系数 CV ) RSDS100%x可编辑资料 - - - 欢迎下
7、载精品_精品资料_(必考相关大题)例:用邻二氮菲显色法测定水中铁的含量,结果为10.48,10.37,10.47,10.43,10.40 mg/L;运算单次分析结果的平均偏差,相对平均偏差, 标准偏差、 相对标准偏差和置信区间(95 和 99).(相关题目,此题做不成)三、精确度与精密度的关系1. 精确度高,肯定要精密度好2. 精密度好,不肯定精确度高.只有在排除了系统误差的前提下, 精密度好,精确度才会高四、误差的传递:误差的传递分为系统误差的传递和偶然误差的传递.1. 系统误差的传递和、差的肯定误差等于各测量值肯定误差的和、差R = x + y -zR=x+y- z可编辑资料 - - -
8、欢迎下载精品_精品资料_积、商的相对误差等于各测量值相对误差的和、差可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R = x y / z2. 偶然误差的传递RxyzRxyz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_和、差结果的标准偏差的平方,等于各测量值的标准偏差的平方和.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R = x + y -z2222SSSSRxyz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_积、商结果的相对标准偏差的平方,等于各测量值的相对标准偏差的平方和.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R = x y / z22SRSxRx22SySzyz可编
9、辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 测量值的极值误差在分析化学中,如需要估量一下整个过程可能显现的最大误差时,可用极值误差来表示.它假设在最不利的情形下各种误差都是最大的,而且是相互累积的,运算出结果的误差当然也是最大的,故称极值误差.五、提高分析结果精确度的方法1、系统误差的判定与评估(1) 对比试验:选用组成与试样相近的标准试样,在相同条件下进行测定,测定结果与标准值对比,判定有无系统误差,又可用此差值对测定结果进行校正.(2) 回收试验:其结果用于系统误差的评估,不能用于结果的校正.2、排除系统误差的方法(一)挑选恰当的分析方法,排除方法误差:不同方法,其灵敏度、精确度、精
10、密度和挑选性是不相同的, 应依据待测组分的含量、性质、试样的组成及对精确度的要求来挑选,仍要考虑现有条件和分析成本.(二)校准仪器,排除仪器误差:对砝码、移液管、酸度计等进行校准,排除仪器引起的系统误差(三)采纳不同方法,减小测量的相对误差(四)空白试验,排除试剂误差:在不加试样的情形下,按试样分析步骤和条件进行分析试验,所得结果为空白值,从试样测定结果中扣除即可以排除试剂、蒸馏水和容器引入的杂质.(五)遵守操作规章,排除操作误差3、减小偶然误差的方法:增加平行测定次数,用平均值报告结果,一般测35 次.第三节有效数字及其运算法就一、有效数字1. 定义:为实际能测到的数字.有效数字的位数和分析
11、过程所用的测量仪器的精确度有关.有效数字精确数字 + 最终一位欠准的数( 1)如滴定管读数 23.57ml ,4 位有效数字.称量质量为6.1498g ,5 位有效数字2. “0”的作用:作为有效数字使用或作为定位的标志.例:滴定管读数为 20.30 毫升,有效数字位数是四位.表示为 0.02030 升,前两个 0 是起定位作用的,不是有效数字,此数据仍是四位有效数字.3. 规定(1) 转变单位并不转变有效数字的位数.20.30ml0.02030L(2) 在整数末尾加 0 作定位时,要用科学计数法表示.例: 3600 3.6 10 3 两位 3.60 10 3 三位(3) 在分析化学运算中遇到
12、倍数、分数关系时,视为无限多位有效数字.(4) pH、pC、logK 等对数值的有效数字位数由小数部分数字的位数打算.H+= 6.3 10 -12 mol/L pH = 11.20两位(5) 首位为 8 或 9 的数字,有效数字可多计一位.例92.5 可以认为是 4 位有效数. 二、有效数字的修约规章可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 基本规章:四舍六入五成双:当尾数4 时就舍,尾数 6 时就入.尾数等于 5 而后面的数都为 0 时, 5 前面为偶数就舍, 5 前面为奇数就入.尾数等于5 而后面仍有不为 0 的任何数字,无论 5 前面是奇或是偶都入.例:将以下数字修约为4 位
13、有效数字.0.526647-0.526610.23500-10.24250.65000-250.618.085002-18.093517 46-35172. 一次修约到位,不能分次修约错误修约: 4.1349 4.135 4.14正确修约: 4.1349 4.133. 在修约相对误差、相对平均偏差、相对标准偏差等表示精确度和精密度的数字时,一般取12 位有效数字,只要尾数不为零,都可先多保留一位有效数字,从而提高可信度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_RSDs100%x0.04610.43100%0.4410%0.45%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三、有效数字
14、的运算法就(一)加减法:以小数点后位数最少的数为准(即以肯定误差最大的数为准) 例: 50.1 + 1.45 + 0.5812 = 52.1 0.10.010.0001(二)乘除法:以有效数字位数最少的数为准(即以相对误差最大的数为准) 0.00010.010.00001例: 0.0121 25.64 1.05782 = 0.328RE 0.8%0.4%0.009%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(三)乘方、开方:结果的有效数字位数不变(四)对数换算:结果的有效数字位数不变6.54242.87.562.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H+= 6.310 -
15、12 mol/L pH = 11.20两位四、在分析化学中的应用1. 数据记录:如在万分之一分析天平上称得某物体重0.2500g ,只能记录为0.2500g ,不能记成 0.250g 或0.25g .又如从滴定管上读取溶液的体积为24mL时,应当记为24.00mL,不能记为 24mL或 24.0 mL .2. 仪器选用:如要称取约3.0g 的样品时,就不需要用万分之一的分析天平,用特别之一的天平即可.3. 结果表示:如分析煤中含硫量时,称样量为3.5g .两次测定结果 :甲为 0.042%和 0.041%.乙为 0.04201%和 0.04199%.明显甲正确,而乙不正确.可编辑资料 - -
16、- 欢迎下载精品_精品资料_第四节分析数据的统计处理一、偶然误差的正态分布偶然误差符合正态分布 ,正态分布的概率密度函数式:正态分布的两个重要参数 :yf x x 21e2 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 为无限次测量的总体均值,表示无限个数据的集中趋势(无系统误差时即为真值)(2) 是总体标准偏差,表示数据的离散程度特点:1. x = 时, y 最大2. 曲线以 x = 的直线为对称3. 当 x 或时,曲线以x 轴为渐近线4. , y ,数据分散,曲线平整 ; , y,数据集中 , 曲线尖锐5. 测量值都落在,总概率为1为了运算和使用便利,作变量代换可编辑资料 -
17、 - - 欢迎下载精品_精品资料_令uxyf xu21e 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_25 / 27可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_又dxduf x dxu21e 2 du 2u 2udu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即 y u 1e22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_以 u 为变量的概率密度函数表示的正态分布曲线称为标准正态分布曲线(u 分布),此曲线的外形与 大小无关二、 t 分布曲线在 t 分布曲线中,纵坐标仍为概率密度,横坐标是统计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_量 t 而不是 u.t 定义为tx或
18、tx SSx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_t 分布曲线随自由度 f n-1 变化,当 n时, t 分布曲线即是正态分布.三、平均值的精密度和置信区间(一)平均值的精密度S可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_平均值的标准偏差Sx 与样本的标准偏差(即单次测量值的标准偏差)S 的关系:Sxn可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(二)平均值的置信区间我们以 x 为中心,在肯定置信度下,估量 值所在的范畴( x tS ),称为单次测量值的置信区间: Xts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_我们以 x 为中心,在肯定置信度下,估量值所在的范畴 xt
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