分析化学公式和计算

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1、1、准确度:指测量值与真值之间相互接近的程度,用“误差”来表示。(1)、绝对误差:测量值x与真值的差值,=x (2)、相对误差:指绝对误差在真值中所占的比值,以百分率表示:%2、精密度:指对同一样品多次平行测量所得结果相互吻合的程度,用“偏差”来表示。(1)、绝对偏差:d=x(x表示单次测量值,表示多次测量结果的算术平均值)平均偏差:=(2)、相对偏差:100%相对平均偏差:100%3、标准偏差:样本标准偏差S=相对标准偏差(RSD)%=100%例:测定铁矿石中铁的质量分数(以%表示),5次结果分别为:67.48%,67.37%,67.47%,67.43%和67.40%。计算:平均偏差相对平均

2、偏差标准偏差相对标准偏差极差解:套以上公式4、平均值的精密度:用平均值的标准偏差来表示 平均值的置信区间:5、异常值的取舍:Q检验:Q=G检验:6、t检验和F检验题目提供的数据与具体数值(权威数据)比较,t检验: t=,如计算出来的值小于查表值,说明无显著性差异。题目提供两组数据比较,问两组数据是否有显著性差异时,F检验+t检验:F检验:判断精密度是否存在显著性差异。F=(是大方差,是小方差,即),计算值小于,说明两组数据的精密度不存在显著性差异,反之就有。两组数据F检验无显著性差异后,进行两个样本平均值的比较:, ,如果计算出来值小于查表值,表示两测量平均值之间无显著性差异。7、t,例,t表

3、示置信度为95%,自由度为8的t值。两组数据有无显著性差异的计算步骤:利用以上公式求出各组数据的平均值、标准差=、及各组数据的个数F检验的公式套进去,注意大小分差分别是放在分子和分母上,计算F值与题目提供的F值比较大小,如果计算出来的F值小于的话就给出个结论:FF,所以两组数据的精密度无显著性差异利用上面的公式求,代入把计算出来的t值与题目提供的比较,如果是小于的话就给出个结论:无显著性差异.具体步骤看书上第25页的例题.8、滴定终点误差:TE(%) =强酸强碱滴定:K1/K=10 (25), c=c强酸(碱)滴定弱碱(酸): KK/ K (或K/ K), c=c配位滴定:K K, c=c。例

4、:0.1000mol/L的NaOH 滴定20.00ml的0.1000mol/L的HCl,以酚酞为指示剂(pHep=9.00),计算滴定误差。 解:根据已知条件计算(1) c=n/V=(20.00mlx0.1000mol/L)/(20.00mlx2)=0.05000mol/ml(2)pHep=9.00,强酸强碱的pHsp=7.00, pH=2.00,c=c(3)带入公式,求得:TE(%)9、滴定度(),例: =0.05321g/ml,表示每消耗1ml标准溶液可与0.05321g的Fe完全作用。=0.03646g/ml,表示用标准溶液滴定HCl试样,每消耗1ml标准溶液可与0.03646gHCl完

5、全反应.例 若用T 0.003646g/ml NaOH的标准溶液测定盐酸,用去该标准溶液22.00ml,求试样中HCl的质量。解:m =VT =22.00ml x 0.003646 g/ml =0.08021g10、分布系数:溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度中所占的分数,又称为分布分数,以,下标i说明它所属型体。,例:计算pH5.00时,HAc(0.1000mol/L)中HAc和Ac-的分布系数及平衡浓度。 解:HAc 的Ka值可查表得到,=(mol/L)(mol/L)11、多元酸各型体的分布系数:12、配位平衡体系中累积稳定常数:13、强酸强碱溶液的pH值计算:强酸:若Ca 20O-,,强

6、碱:若Cb 20 H+,,14、弱酸(碱)溶液的pH计算:若 20, 500,则:,15、多元酸(碱)溶液的pH计算:若Ca Ka120Kw, 500,则,16、两性物质溶液的pH计算:若20,20, +, 得最简式:,17、弱酸弱碱混合溶液的pH计算:若,则有:18、缓冲溶液的pH计算:若,较大, 20 , 20,最简式:,若溶液为碱性pH8,忽略, 20, 20,最简式: 19、指示剂的变色范围:20、强酸(碱)的滴定:例:NaOH(0.1000mol/L)HCl (0.1000mol/L, 20.00ml)在滴定过程中pH值的变化滴定开始前,=0,(组成为:HCl) = 0.1000mo

7、l/L, pH=1.00(2), (组成为NaCl,HCl)SP前0.1%时,加入NaOH 19.98ml=C(-)/(+)=0.1000(20.00-19.98)/(20.00+19.98) =5.00010-5mol/L即,pH=4.30(3) = (SP), (组成为NaCl)= =mol/L pH=7.00(4) :SP后0.1%,加入NaOH20.02ml,(组成为NaCl,NaOH)=C(-)/(+) =0.1(20.02-20.00)/(20.00+20.02) =5.0 10-5 mol/LpOH=4.30, pH=9.7021、一元弱酸(碱)的滴定:例:NaOH(Cb:0.1

8、000mol/L)HAc(Ca :0.1000mol/L,Va:20.00ml )滴定过程溶液pH的变化。(1)滴定开始前=0,(组成:HAc), pH=2.88(2)sp前,加入NaOH 19.98ml,(组成HAc, NaAc,缓冲液) =-=0.100019.98/(20.00+19.98)=5.010-2mol/L =0.1000(20.00-19.98)/(20.00+19.98) =5.010-5mol/L pH=7.76(3)SP时,=,组成:NaAc(弱碱)=0.1000/2=0.0500mol/L =5.28, pH=8.72(4)SP后,加入=20.02ml,即SP后0.1

9、%时,组成:NaAc,NaOH(按照强碱计算):=4.30 pH=9.70 22、滴定终点误差:强酸滴定强碱时的终点误差公式:强碱滴定强酸时的终点误差公式:例:求用0.10mol/L NaOH滴定0.10mol/LHCl至pH4.0(用甲基橙作指示剂)和pH9.0(用酚酞作指示剂)时的终点误差。解:(1)甲基橙变色pH4.0:1.0mol/L; 1.0mol/L; C0.10/20.05mol/L =-0.2%(2)酚酞变色pH9.0:1.0mol/L;1.0mol/L;C0.10/20.05mol/L=0.02%弱酸(碱)的滴定终点误差公式:23、强碱滴定一元弱酸:,强酸滴定一元弱碱: 例:

10、用NaOH(0.1000mol/L)溶液滴定20.00ml HAc(0.1000mol/L)溶液。(Ka=1.7)(1)如用酚酞作指示剂,滴定到pH8.0时为终点(2)滴定到pH9.0为终点。分别计算滴定误差。 解:(1)滴定到pH8.0时:= mol/L, = mol/LCsp=1/2(CHAc) =0.1000/2=0.05000 mol/L,=0.06%(2)滴定到pH9.0时:= mol/L,= mol/LCsp=1/2(CHAc) =0.1000/2=0.05000 mol/L同理,得TE%=0.004%24、酸效应与酸效应系数由于H+ 与Y4- 的结合使主反应的程度降低,这种现象称

11、为酸效应。酸效应的大小用酸效应系数来衡量。25、共存离子效应和共存离子效应系数其它共存金属离子N与Y配位使主反应的程度降低,这种现象称为共存离子效应。共存离子效应的大小用共存离子效应系数 来衡量。26、当酸效应和共存离子效应同时发生时,EDTA总的副反应系数是27、金属M离子的副反应和副反应系数其它配位剂L与M发生配位反应,使主反应的程度降低,这种现象称配位效应,其大小用配位效应系数 来衡量。 例:计算pH11,时的值。解:的 分别是2.27、4.61、7.01和9.06又查得,pH=11时,故28、配合物的条件稳定系数:29、化学计量点值的计算:例:用EDTA溶液(2.00010mol/L)

12、滴定相同浓度的,若溶液pH为10,游离氨浓度为0.20mol/L,计算化学计量点时的。解:化学计量点时,=pH=10时,故可以忽略,PH=10时,所以=18.80-0.45-8.62=9.7330、配位滴定的滴定终点误差: 配位滴定能准确滴定的条件:31、只有酸效应下,能否实现准确滴定的条件:计算最高酸度M易受溶剂中OH-的影响,计算最低酸度指示剂变色点:计算最佳酸度(P96例5-7、5-8)32、条件电位能斯特方程:常用公式(1):(2)69、有较强配位能力,而基本上不形成配合物。33、酸效应:34、氧化还原滴定突越范围:35、朗伯-比尔定律:是描述物质对单色光吸收的强弱与吸光物质的浓度和厚

13、度间关系的定律。吸光度A=lgT=Ecl,其中T=I/I,为透光率,E是吸光系数,c是浓度,l是溶液厚度。36、摩尔吸光系数():例1:用氯霉素(M为323.15)纯品配制100ml含有2.00mg的溶液,以1.00cm厚的吸收池在278nm处测得透光率为24.3%,求解:lgT/cl=lg0.243/0.002=307,=323.15/109921。例2:取维生素C0.05g溶于100ml的0.005mol/L硫酸溶液中,再准确量取此溶液2.00ml稀释至100ml,取此溶液于1cm吸收池中,在245nm处测得A值为0.551,求试样中维生素C的质量分数。解:维生素C%=例3、安络血的分子量236,将其配成100ML含0.4962mg的溶液,装于1cm吸收池中,在max为355nm处测量A值为0.557试计算安络血的分光光度系数E和摩尔吸光系数解:37、两次测量法公式:例:25,将pH玻璃电极与饱和甘汞电极浸入pH=6.87的标准缓冲溶液中,测得电动势为0.386V,将该电极浸入到待测pH的溶液中,测得电动势为0.508V,计算待测溶液的pH.解:=6.87+=8.94(V)38、离子浓度定量分析法公式:注意:阳离子取“”号,阴离子取“”。39、分离度:,为了能获得较好的精密度与准确度,应使

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