分析化学31603

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1、.第1章 绪论1.1、概念分析化学：研究有关物质的化学组成和性质的信息科学。分析化学的任务：鉴定物质的化学组成（或成分）、测定各组分的含量及确定物质的化学结构，分别属于分析化学的定性分析、定量分析、结构分析。 应用于国民经济、科学研究、医药卫生与环境保护、学校教育。1.2、分类 按分析任务（或目的）分为：定性分析、定量分析与结构分析。 按分析对象分为：无机分析与有机分析。 按分析方法的原理分为：化学分析与仪器分析。 按试样用量分为：常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析等1.2.1定性分析、定量分析与结构分析。1.定性分析：鉴定试样由哪些元素、离子、基团或化合物组成；2.定量分析：测定试样

2、中某组分的含量。 3.结构分析：研究物质的分子结构、晶体结构或综合形态。1.2.2无机分析与有机分析 1.无机分析：无机分析的对象是无机物。由于组成无机物的元素多种多样，因此，在无机分析中要求鉴定试样由哪些元素、离子、原子团或化合物组成，以及各组分的相对含量，分别属于无机定性分析及无机定量分析。 2.有机分析：有机分析的对象是有机物。虽然组成有机物的元素并不多(主要为碳、氢、氧、氮、硫等)，但其化学结构却很复杂，不仅需要鉴定组成元素，更重要的是进行官能团分析及结构分析。1.2.3化学分析与仪器分析 1.化学分析：化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析方法。被分析的物质称为试样，与试样起反应的

3、物质称为试剂。试剂与试样所发生的化学变化称为分析化学反应。根据定性分析反应的现象和特征鉴定物质的化学组成；根据定量分析反应中试样和试剂的用量，测定物质组成中各组分的相对含量；分别属于化学定性分析与化学定量分析。化学定量分析又分为重量分析与滴定分析(或容量分析)。 2.仪器分析：根据被测物质的某种物理性质(如相变温度、折射率、旋光度及光谱特征等)与组分的关系，不经化学反应直接进行定性或定量分析的方法，叫做物理分析法。如旋光分析及光谱分析等。根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系，进行定性或定量分析的方法，叫做物理化学分析法。如电化学分析法及比色分析法等。由于进行物理或物理化学分析

4、时，大都需要精密仪器，这类分析方法总称为仪器分析法。仪器分析法的特点：灵敏、快速、准确仪器分析法主要包括电化学分析法、光谱分析法、质谱分析法、色谱分析法、放射化学分析法、流动注射分析法、毛细管电泳法及微全分析系统等。精品.1.2.4 常量分析、半微量分析、微量分析及超微量分析 1.常量分析： 试样质量/mg 100 试液体积/mL 10 2.半微量分析：试样质量/mg 10100 试液体积/mL 110 3.微量分析： 试样质量/mg 0.110 试液体积/mL 0.011 4.超微量分析：试样质量/mg 0.1 试液体积/mL 0.011.2.5 例行分析与仲裁分析 1.例行分析：指一般化验

5、室在日常生产或工作中的分析，又称常规分析。 2.仲裁分析：指不同单位对某一产品的分析结果有争议时，要求某仲裁单位用法定方法，进行准确分析，以仲裁原分析结果是否正确。1.3、分析化学过程及分析结果的表示1.3.1 分析化学过程 分析化学的分类多样，这里主要概述定量分析过程，通常包括： 1.试样的采集、处理与分解; 2.分离与富集; 3.分析测定; 4.分析结果的计算与评价;1.3.2 分析结果的表示 1.待测组分的化学表示形式 分析结果通常以待测组分的实际存在形式的含量表示。 2.待测组分含量的表示方法 (1) 固体试样 固体试样中待测组分含量，通常以质量分数表示，试样中含待测物质B的质量()占

6、试样的质量()的多少，称为物质B的质量分数。用符号表示。 (2) 液体试样 液体试样中待测组分的含量可用下列方式来表示。 A.物质的量浓度：待测组分的物质的量除以试液的体积。单位mol/L B.质量摩尔浓度：待测组分的物质的量除以溶剂的质量。单位mol/kg C.质量分数：待测组分的质量除以试液质量。量纲为1 D.体积分数：待测组分的体积除以试液的体积。量纲为1 E.摩尔分数：待测组分的物质的量除以试液的物质的量。量纲为1 F.质量浓度：待测组分的质量除以试液的体积。mg/L、g/L (3) 气体试样 气体试样中的常量或微量组分的含量，通常以体积分数或质量浓度表示第2章 误差与数据统计精品.2

7、.1、误差理论2.1.1误差与偏差1.误差 绝对误差： 相对误差： 平均误差： 其中 相对平均误差： (1)误差为正值，说明测定结果偏高；反之，误差为负值，说明测定结果偏低。(2)相对误差反映的是误差在真实值中所占的比例，因此，在绝对误差相同的条件下，待测组分含量越高，相对误差越小；反之，相对误差越大。 2. 偏差 绝对偏差(d)：测量值与平均值的差值。 有 平均偏差： 相对偏差： 相对平均偏差： 标准偏差： 相对标准偏差(又称变异系数)： 极差或全距(R)：一组测量数据中，最大值与最小值之差。 偏差也可用极差表示。分析：测定BaCl22H2O中结晶水的含量三次：14.73%，14.77%和1

8、4.75%。求测定结果的E和Er。思路：先要找到其中结晶水含量的“真值”，由分子式，以摩尔质量标准值作为理论真值。精品.2.1.2 测量值的准确度与精密度 1.准确度：是指测量值与真实值接近的程度。测量值与真实值越接近，测量的准确度越高。准确度的高低用误差来衡量。误差大，则准确度低，反之，准确度高。 2.精确度：只考虑系统误差的大小时，准确度称为精确度。反映测试数据的平均值与被测量真值的偏差。 3.精密度：是指各平行测量值之间互相接近的程度。各测量值间越接近，测量值的精密度越高。精密度的高低用偏差来衡量。只考虑随机误差的大小时，准确度称为精密度。反映测试数据相互之间的偏差。 结论：精密度高，准

9、确度不一定高。 因为精密度高，只是随机误差小，还可能存系统误差，只有消除系统误差才会有高准确度。 精密度低，测量结果一定不可靠。 准确度高，精密度也高。 因为高精密度是保证高准确度的前提。 系统误差消除后，可用精密度表示准确度。表明：要获得准确的分析结果，既要减小随机误差，还要设法减小系统误差2.1.3 系统误差与偶然误差 1.系统误差：也称可定误差，是由某种确定的原因造成的误差。具有重复性、单向性、可测性。根据系统误差的来源，可分为方法误差、仪器或试剂误差、操作误差。(1)方法误差：是由于分析方法本身不够完善而引起的误差，通常方法误差的影响较大。(2)仪器误差：是由仪器本身的缺陷而引起的误差

10、。(3)试剂误差：试剂不纯或者去离子水不合格，引入杂质而造成的误差。(4)操作误差：是由于分析工作者的操作不符合要求造成的。(5)主观误差：又称个人误差，是由于操作人员主观因素造成的误差。消除系统误差的方法：对照试验、空白试验、校准仪器、校正方法。 2.偶然误差：也称随机误差或不可定误差，是由于一些难于控制的随机因素引起的误差不仅影响准确度，而且影响精密度。具有大小不等、正负不定、不可测性、不可校正，服从正态分布。结论：对照实验可以检验系统带来的误差，空白实验可以消除试剂带来的系统误差，平行实验是尽量减小偶然误差带来的误差。 空白试验的作用是检验试剂或蒸馏水中是否有待测离子。 对照试验的作用是

11、检验试剂是否失效或反应条件是否控制正确。2.1.4 误差的传递 定量分析的结果，通常不能只由一步直接测量得到，而是由多步测量，并通过计算得到的。这中间每一步测量都可能有误差，而这些误差都要引入分析结果。我们必须了解每步的测量误差对分析结果的影响，即误差传递。精品. 1.系统误差的传递公式 (1)加减法 若分析结果的计算公式为 ,则 (绝对误差) (2)乘除法若分析结果的计算公式为 或 ,则 (相对误差) 2.偶然误差的传递公式(1)加减法 若分析结果的计算公式为 ,则 (绝对方差) (2)乘除法 若分析结果的计算公式为 或 ,则 (相对方差) 3.极值误差的传递公式(1)加减法 若分析结果是三

12、个测量值相加减的结果，即，则 (2)乘除法 若分析结果是三个测量值相乘除的结果，即，则 2.2、有效数字2.2.1有效数字的计位是指在分析工作中实际上能测量到的数字。换言之，有效数字能反映测量准确到什么程度。有效数字的位数，直接影响测定的相对误差。确定有效数字的位数时应注意事项：(1)特殊的“0”作测量数字时是有效数字，作定位时不是有效数字；(2)不能因为变换单位而改变有效数字的位数；精品.(3)自然数(如常数、倍数、分数关系)可看成具有无限多位数；(4)对数与指数的有效数字位数按尾数计；分析化学实验中常用仪器的有效数字m 台秤(0.1g) 分析天平(称至0.1mg或0.0001 g) V 移

13、液管: 0.01mL 量筒(量至1mL或0.1mL)容量瓶: 0.01mL 滴定管(量至0.01mL)2.2.2有效数字的修约 “四舍六入五成双，一次到位”规则规定，当测量值中被修约的数字小于或等于4时，该数字应舍去；大于或等于6时，则进位；等于5时，若5后面是数字0，再看5前面数字，奇进偶不进；若5后是非0数，则无论5前面是奇数还是偶数均进位。 注：只允许对原测量值一次修约至所需位数，不能分次修约。2.2.3有效数字的运算 1.加减法 若几个数据相加减，则有效数字的位数应以几个数中小数点后位数最少的那个数据为准，其他数据均修约到这一位。其原测量值中小数点后位数最少的那个数的绝对误差最大。 2.乘除法 若几个数据相乘除，则有效数字的位数应以几个数中有效数字位数最少的那个数据为准。其原测量值中有效数字位数最少的那个数的相对误差最大。2.3、数据统计处理2.3.1 频数分布 1.离散特性 离散特性应该用偏差来表示，最好的表示方法当然是标准偏差S,它更能反映离散程度。当测量次数为无限多次时，其标准偏差称为总体标准偏差，用符号