1、定量分析基础,1 定量分析方法的分类2 定量分析中的误差误差的度量、产生及减小误差的方法3 有效数字及运算规则4 滴定分析法概述标准溶液、基准物质,3.1 分析方法的分类分析化学是研究物质化学组成、结构信息、分析方法及相关理论的科学。它所要解决的问题是确定物质中含有哪些组分；这些组分在物质中是如何存在的，各个组分的相对含量是多少；以及如何表征物质的化学结构。,3.1 分析方法的分类 分析化学包括成分分析和结构分析。成分分析又可分为定性分析和定量分析两部分。1 定性分析：定性分析的任务是鉴定物质由哪些元素或离子所组成，对于有机物质还需要确定其官能团及分子结构。2 定量分析 ：定量分析的任务是测定
2、物质各组成部分的含量。3 结构分析：形态分析、立体结构、结构与性能。,按分析对象分类无机分析、有机分析按试样用量和被测组分含量分类常量分析 微量分析 痕量分析试样质量m 0.1g 0.110mg 0.1mg试样含量w 1% 0.011% 0.01%按分析方法分类按其测定原理和操作方法的不同可分为化学分析和仪器分析两大类。,3.1 分析方法的分类,3.1 分析方法的分类,以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析法，包括滴定分析法和重量分析法.,3.1 分析方法的分类,仪器分析方法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。常用的仪器分析法可分为以下几类： 电化学分析法光化学分析法色谱分
3、析法。,3.2 定量分析中的误差,3.2.1 误差的表示方法 准确度与精密度1 准确度与误差准确度：测定值(xi)与真实值(xT)符合的程度。反映测定的正确性，是系统误差大小的量度。表示方法 误差1) 绝对误差(E)E = 测定值真实值xxT,1 准确度与误差,2) 相对误差表示误差在真实值中所占的百分率，分析结果的准确度常用相对误差表示。如：对于1000g和10g 的两份样品，当测定的绝对误差都为：1g时，产生的相对误差却不同。Er1(1/1000)100%0.1%Er2(1/10)100%10%绝对误差和相对误差都有正负之分。,3.2.1 误差的表示方法,2 精密度与偏差精密度：多次测量值
4、 (xi) 之间相互接近的程度。反映测定的再现性，是偶然误差大小的量度表示方法 偏差1）绝对偏差 单次测量值与平均值之差。,2 精密度与偏差,2）平均偏差相对平均偏差注意：不计正负号，di则有正负之分。,3 准确度与精密度的关系,例如，甲、乙、丙、丁四人同时测定铜合金中Cu的百分含量，各分析6次。设真值=10.00%，结果如下：甲 乙 丙 丁 ,精密度好，准确度不好,准确度、精密度都好，,精密度较差，接近真值是因为正负误差彼此抵销,精密度、准确度差。,3 准确度与精密度的关系,分析结果精密度高，准确度不一定高。分析结果准确度高，要求精密度一定要高。,3.2.2 误差的来源和减免方法,1 误差分
5、类及其产生的原因根据性质和产生的原因误差可分为三类：系统误差随机误差过失误差,（1）系统误差由一些固定的原因所产生的误差，其大小、正负有重现性，也叫可测误差。1）方法误差 分析方法本身所造成的误差。2）仪器误差和试剂误差3）个人误差（有别于操作不当）4）操作误差 系统误差的性质可归纳为如下三点：1）重现性、 2）单向性、 3）数值基本恒定 系统误差可以校正。,（2） 随机误差,偶然误差的性质：误差的大小、正负都是不固定的。偶然误差不可测误差。在消除系统误差后，在同样条件下多次测定，可发现随机误差服从统计规律。,随机误差：由偶然因素引起的误差,所以又称偶然误差,（3） 过失误差,由于操作人员粗心
6、大意、过度疲劳、精神不集中等引起的误差。其表现是出现离群值，极端值。系统误差 可校正偶然误差 可控制过失误差 可避免,2 提高分析结果准确度的方法误差的减免方法（1）选择合适的分析方法（2）减小相对误差 减小测量误差（3）检验和消除系统误差 （4）增加平行测定次数，减少随机误差多次测定，求平均值,（3）检验和消除系统误差系统误差的减免方法1）对照试验：检验系统误差的有效方法标准方法、标准样品、回收试验2）空白试验：消除由于试剂、蒸馏水、实验器皿和环境带入的杂质引起的系统误差。3）校准仪器：消除仪器误差 4）校正方法,3.3 有效数字及其运算规则,3.3.1 有效数字1 有效数字的意义在科学试验
7、中，对于任一物理量的测定其准确度都是有一定限度的。例如，滴定管读数 甲 21.09 ml乙 21.10 ml丙 21.08 ml,2 有效数字的确定前三位是准确的，最后一位是估计的，不甚准确，但它不是臆造的。记录时应保留这一位。这四位都是有效数字。有效数字 实际上能测到的数字(只有一位不准确，称为可疑数字)。,有效数字的确定,滴定管： 0.01ml,台秤： 0.1g,分析天平 0.0001g,2 有效数字的确定 1.0008 431.81 五位有效数字0.1000 10.98% 四位有效数字0.0382 1.9810-10 三位有效数字0.54 0.00040 二位有效数字 3600 有效数字
8、位数含糊，应根据实际有效数字位数写成：3.6103 2位；3.60103 3位 pH, pOH, logc 等对数的有效数字取决于对数的尾数pH = 11.20 两位有效数字 常数、倍乘或倍除，位数无限制，根据需要确定。,3 处理有效数字位数的规则记录时只保留一位可疑数字修约 舍弃多余的有效数字修约规则 “四舍六入，五后有数就进一，五后没数看单双” 例： 将下列数字修约为两位有效数字3.148 7.3976 2.451 83.500 修约后： 3.1 7.4 2.5 84 13.4565 13.456 13.46 13.5 14(错) 一次修约到位计算中数据首位数大于或等于8时，则有效数字可多
9、算一位。,3.3.2 有效数字的运算规则1 加减法 其和或差的有效数字保留，以小数点后位数最少的数据为依据(绝对误差最大的)例： 0.0121 + 25.64 + 1.05782 绝对误差： 0.0001 0.01 0.00001Sum = 0.01+25.64+1.06 = 26.71,3.3.2 有效数字的运算规则,2 乘除法其积或商的有效数字保留，以有效数字最少为依据(相对误差最大的)0.012125.641.05782相对误差：(0.0001/0.0121)100%0.8%(0.01/25.64)100%0.04%(0.00001/1.05782)100%0.0009%按第一个数字，修
10、约为三位有效数字：0.012125.61.060.328,3.4 滴定分析法概论,使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。,3.4.1 滴定分析基本概念,滴定：滴加标准溶液的操作过程。 化学计量点：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。 指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂 终点：指示剂变色之点。 终点误差 ：实际分析操作中指示剂变色点与化学计量点之间的差别。,滴定分析特点,简便、快速，适于常量分析 准确度高 应用广泛,3.4.2 滴定分析对化学反应的要求,1
11、反应必须具有确定的化学计量关系： 反应定量地完成，无副反应 2 反应速度要快而且反应要完全（99.9%） 3 能用比较简便的方法确定滴定终点,3.4.3 滴定分析的方式,1. 直接滴定法（涉及一个反应）完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法滴定剂与被测物之间的反应式为：a A + b B = c C + d D 滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b 摩尔 B 作用完全 如HCl标准溶液滴定NaOH溶液,3.4.3 滴定分析的方式,2 返滴定法先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。适用于反应较慢或难溶于水
12、的固体试样。 如EDTA滴定 Al3+、NaOH标准溶液测定CaCO3,3.4.3 滴定分析的方式,例： Al3+ + 一定过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT返滴定n(EDTA)总 - n(EDTA )过量 = n(Al3)( c V) (EDTA)总 - (cV )(Zn) = (cV )(Al3),3.4.3 滴定分析的方式,3. 间接滴定法（含置换滴定法） 通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。用于不能与滴定剂起化学反应的物质。,例：Ca2+ CaC2O4沉淀 H2SO4C2O42- KMnO4标液间接测定,3.4.4 标准溶液与基准物,1 标准溶液配制 1）直接配制法
13、直接用容量瓶配制，定容。一般使用基准试剂或优级纯。,2）间接配制法（标定法）,标准溶液的浓度通过基准物来确定或用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法,3.4.4 标准溶液与基准物,2 基准物须符合的条件(1)性质稳定；且物质必须具有足够的纯度(99.9%)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)具有较大的摩尔质量。,3.4.4 标准溶液与基准物,基准物质：称量溶解定量转移至容量瓶稀释至刻度，根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度。标定法如何配制标准溶液,基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质,3.4.4 标准溶液与基准物,3 标准溶液浓度的表示方法 （1）物质的量浓度应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。 （2）滴定度滴定度： 指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量。TB/A 指每毫升滴定剂（A）溶液相当于待测物（B）的质量 ，单位：g.ml-1,滴定分析法概论,本章需掌握的主要内容 误差的产生原因、特点、度量及减少误差的方法； 误差、偏差的计算； 有效数字的确定、修约及计算规则； 滴定分析的相关概念及计算。,
