分析化学自学指导方案 下载本文

分析化学自学指导方案

(适用于化学系各专业本专科学生)

化学系分析化学教研室

制作人:庄会荣

2005.8

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第一章绪论及定量分析化学概论

一、基本知识:

1、分析方法的分类

根据分析任务分:定性分析、定量分析和结构分析

根据分析分析对象分: 无机分析和有机分析 根据测定原理分: 化学分析和仪器分析

根据操作方法分:常量分析、半微量分析和微量分析 方 法 试样质量/ mg 试液体/mL

常量(Macro)分析 >100 >10 半微量(semimicro) 10~100 1~10 微量(micro) 0.1~10 0.01~1 超微量(ultramicro) <0.1 <0.01

2、定量分析过程

(1)取样:分析试样具有代表性; 最小采样量

mQ?kd2

kg

(2)试样分解和分析试液的制备;

? 溶解法:水、酸、碱或混合酸作为溶剂。

? 熔融法 酸性熔剂:K2S2O7及KHSO4,用石英或铂坩埚。

碱性熔剂Na2CO3,NaOH,Na2O2,用铁、银或刚玉坩埚。 ? 灰化法(有机试样) (3)分离及测定

加掩蔽剂掩蔽 化学分离

. (4)分析结果的计算及评价

根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据,计算试样中待测组分的含量。对于测定结果及误差分布情况,应用统计学方法进行评价。 定量分析结果的表示:

固体试样:常用质量分数表示 ?B?液体试样:物质的量浓度:C?mB msn 单位mol/L。 M3、 准确度和误差

准确度-Accuracy:指测量值与真值之间接近的程度,其好坏用误差来衡量。

绝对误差(Absolute error):表示测量值(X)与真值(XT)的差。 Ea?x?xT 相对误差(Relative error):表示误差在真值中所占的百分率。 Er?x1?x2?x3?....?xn1nx???xinni?1

Eax?100%

误差或相对误差为正值——表示分析结果偏高;为负值——表示分析结果偏低。误差越小,测量值的

1

准确度越好。

4 精密度和偏差

精密度Precision- 用相同的方法对同一个试样平行测定多次,得到结果的相互接近程度。以偏差来衡量其好坏。

(1) 偏差Deviation一表示测量值与平均值之间的差值。 个别测量值的绝对偏差—Absolute deviation di?x?x 相对偏差—Relative deviation Rdi? 一组测量值的算术平均偏差— average deviation

相对平均偏差(Rd%)—relative average deviation

Rd%?d?100%x

dix?%

d?d1?d2???dnn 5、 准确度和精密度的关系

→精密度是保证准确度的先决条件。精密度差,所测结果不可靠,就失去了衡量准确度的前提。 → 高的精密度不一定能保证高的准确 6、误差的来源(Sources of error)

(1) 系统误差 — systematic error 由固定的原因造成的。

特点:单向性、重复性、可测性。

可用校正法消除。

根据其产生的原因分为以下4种: * 方法误差(method error):分析方法本身不完善而引起的。 * 仪器和试剂误差(instrument and reagent error):仪器本身不够精确,试剂不纯引起误差。 * 操作误差(operational error):分析人员操作与正确操作差别引起的。 * 主观误差(Personal error):分析人员本身主观因素引起的。 (2)随机误差- random error

由某些偶然原因造成的。服从―统计规律‖。 有限此测定:服从t分布

无限次测定:服从正态分布 特点:对称性、单峰性和有界性 7、系统误差的检查方法

标准样品对照试验法、标准方法对照试验法、标准加入法(加入回收法)、内检法、外检法 8、有效数字

(1)位数。直接与测定的相对误差有关 (2)有效数字的修约规则

―四舍六入五成双,五后有数就进一,五后没数要留双

(3)计算规则 加减法:当几个数据相加减时,它们和或差的有效数字位数,应以小数点后位数最少的数据为依据,因小数点后位数最少的数据的绝对误差最大。

乘除法:当几个数据相乘除时,它们积或商的有效数字位数,应以有效数字位数最少的数据为依

据,因有效数字位数最少的数据的相对误差最大。

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(4)正确选用量器和仪器

9、终点误差Et 滴定终点与计量点不符合,而造成的分析误差 10、滴定分析法对化学反应要求

(1)必须具有确定的化学计量关系。 (2)反应必须定量地进行。

(3) 必须具有较快的反应速度。

(4) 必须有适当简便的方法确定终点。 (5) 共存物不干扰测定。 11、滴定方式

◎直接滴定法 ◎ 返滴定法 ◎置换滴定法。 ◎间接滴定法

12、标准溶液和基准物质

(1)标准溶液配制: 直接法和标定法

(2)标准溶液浓度的表示: 物质的量浓度和滴定度

基本单元的选择,以化学反应的计量关系为依据

13、滴定分析计算

二、基本理论

分析化学中的误差

滴定分析

三、基本方法

1.多向学生介绍一些分析化学发展和应用的资料,介绍其发展趋势,使学生建立起分析化学这门课程的概念,培养学生学习的兴趣。学生要对照上课笔记,细读、精读、研究、讨论教材相关内容,多看一些有关的参考书,以加深和巩固对课堂讲授内容的认识。 2、认真及时完成书面作业

3、完成教师指定的课外思考题、习题等课外作业。

4、尽量多做一些教材、分析化学习题精解、分析化学例题与习题等参考书上相关的题目,重点是试样的采集和分解方法、系统误差、偶然误差、准确度、精密度、有效数字、基准物质、滴定分析法的有关计算等,对所学知识做到融会贯通。

四、典型例题分析

例1:有一样品 mQ = 20 kg , k =0.2 kg / mm2, 用6号筛过筛, 问应缩分几次?

解: mQ ≥ kd 2 = 0.2 ? 3.36 2 = 2.26 (kg)

缩分1次剩余试样为20 ? 0.5 = 10 (kg),

缩分3次剩余试样为20 ? 0.53= 2.5 (kg) ≥ 2.26, 故缩分3次。

例2:测Cu合金中Cu含量,81.16%、81.20%、81.18%xT=81.13%.求Ea、Er

81.16?81.20?81.18x?%?81.18%3解:

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