Transcript 第四章定量分析概论

Chapter 4 定量分析概论
学习目标：
1.掌握系统误差的种类、产生原因、减免方法
2. 会对分析结果进行评价
3. 掌握定量分析的一般程序，了解常用滴定分析方法及方式
4. 掌握滴定分析法的原理和标准溶液的概念
4-1 定量分析中的误差、有效数字
在实际测量过程中误差是客观存在的，进行数据的
记录和处理是进行科学研究必不可少的。因此，了
一、定量分析结果评价
解分析过程中误差产生的原因及误差出现的规律，
以便采取相应措施减小误差，并对所得的数据进行
（一）准确度与误差
科学的记录、归纳、取舍等一系列分析处理，使测
量结果尽量接近客观真实值。
1 绝对误差：E = 分析结果的准确度是指测量值Xi
Xi - u
2 相对误差：
与真实值u相接近的程度。准确度
的高低用误差来衡量，误差可以分
为绝对误差和测量误差：
例：分析天平称得两物质的质量分别为2.6380g和
0.1638g，试利用误差和相对误差的有关知识对两测量
结果进行评论。
注意：用相对误差来表示各种情况下的测定结果更为准确；
绝对误差和相对误差都有正负之分，正值表示分析结果偏
高，负值表示分析结果偏低。
在实际工作中真值往往是不知道的，因而无法求得分析
结果的准确度，通常用精密度来分析结果的好坏。
（二）精密度与偏差
精密度是指在确定条件下，几次测量结果相一致的
1 绝对偏差： 程度，即反应几次测量结果的重现性。往往用偏差
和相对偏差来衡量精密度的高低。
2 相对偏差：
3 绝对平均偏差：
4 相对平均偏差：
5 标准偏差：
6 相对标准偏差：
例：P62 4
（三）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，所得结果不可靠，
但精密度好也不一定能准确度高。
二、定量分析中的误差来源
1 系统误差：由固定原因产生的误差,具有单向性
（1）方法误差：由分析方法本身造成
（2）仪器误差：由仪器造成
（3）操作误差：正常操作下，操作者造成
（4）试剂误差：试剂、蒸馏水不纯
2、偶然误差：某些偶然原因造成，其特点是：原因不明、数值不定，
多次测量符合正态分布
三、定量分析中误差减免
1 对照实验
2 空白实验
5 增加平行测定次数
3 校准仪器
4 方法校正
四、有效数字及运算
1 有效数字的含义：
指实际能测到的数字（包括最后估读的一位）
2.有效数字的位数
[特]：对数值和pH值有效数字位数的确定。
有效数字不仅表示数量的大
小，而且反应测量的精确程
3有效数字修约
“四舍六入无成双”
度。因此，不仅要正确测量
数据，还要正确地记录和计
4 有效数字运算
算。
（1）加减运算： 保留有效数字位数取决于小数点后位数最少的一个，即绝对误
差最大的一个。
（2）乘除运算：
取决于有效数字位数最少的一个，即相对误差最大的一个。
4-2 定量分析程序及数据处理
1 置信度与平均值置信区间:
置信度：
偶然误差是按正态曲线分布的。
分析结果在某一范围内出现概率
2 可疑值取舍
Q检测法
将各数据按递增排序，求最大值、最小值差 Xn - X1
求可疑值与最邻近数差
求舍弃商Q
查 Q 表 Q>Q表 舍去，否则保留（P58）
4-3滴定分析
一 滴定分析法
（一）原理： 将一种已知准确浓度的试剂溶液，通过滴定管加到一定量的待测组
分中，直到所加试剂与待测组分完全反应。根据标准溶液浓度消耗
体积，计算待测组分含量。
1. 标准溶液： 已知准确浓度的试剂溶液，又称滴定剂。
2. 试液： 含待测组分的溶液叫试液。
3. 滴定： 用滴定管滴加已知准确浓度试剂溶液的操作过程称为滴定。
4. 指示剂：
指示滴定终点的试剂。
（二）滴定分析特点 滴定分析法常用于常量组分的分析，常量分析、快速、简
便、准确度高。
(三) 滴定反应条件
1 反应必须定量完成
反应不受其他杂质干扰，且无副反应
2 反应必须迅速完成
4 有适当的方法确定终点
（四）常用滴定分析方法 主要包括酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法
和配位滴定法。
二、滴定分析主要方式
1 直接滴定法： 用标准溶液直接滴加到待测溶液中的方法。
2 返滴定法：
 适用：反应较慢或难溶于水的固体试样
例1：Al3+
当被测物质是固体或与标准溶液反应较慢，可
先使被测物质与适当试剂反应，一定量的能被标准溶液滴定的
没有适宜的指示剂时，可先向待测物质溶液中
+定过量EDTA标液
物质，然后用适当标准溶液进行滴定的方法。
准确地加入已知过量的标准溶液，待反应完成
后，再用另一种标准溶液滴定剩余的前一种标
剩余EDTA准溶液，根据两种标准溶液的用量计算出待测
Zn2+标液，EBT
物质的含量。
例2：固体CaCO3 + 定过量HCl标液
返滴定
剩余HCl标液
NaOH标液
返滴定
3 置换滴定法：  适用：无明确定量关系的反应
例4：
Na2S2O3+K2Cr2O7
S4O62-+SO42无定量关系
K2Cr2O7 +过量KI
定量生成 I2
Na2S2O3标液
4 间接滴定法：
淀粉指示剂
深蓝色消失
不能与标准溶液直接反应的物质，可以通过另外的化学反应间接进行滴定。
 适用：不能与滴定剂起化学反应的物质
例5：Ca2+
CaC2O4沉淀
H2SO4
KMnO4标液
C2O42-
间接测定
三 标准溶液
（一）、基准物质：
能用于直接配制或标
定标准溶液的物质。
基准物质必备条件：
（1）物质必须具有足够的纯度，其纯度一般99.99%以上。
（2）物质的组成与化学式相符。
（3）性质稳定、易溶解。
（4）基准物质的摩尔质量尽可能大。
（二）、标准溶液配制
直接配制法
称取基准物质、溶解、转移于容量瓶，加蒸馏水至刻度，充分摇匀。
间接配制法：
先配制成近似于所需浓度溶液，然后用基准物质或另一标准
溶液标定它的浓度。
四 滴定分析的计算
1.滴定分析计算依据： 当反应达到化学计量点时，反应物的物质的量之
比等于化学计量比。
若滴定反应为：aA + bB = cC + dD
则达到化学计量点时：n(A) : n(B) = a:b
2.滴定分析计算实例