分析化学知识点总结.docx

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分析化学知识点总结

第一章绪论

第一节分析化学与其任务和作用

定义：

研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法与理论的科学，是化学学科的一个重要分支，是一门实验性、应用性很强的学科

第二节分析方法的分类

一、按任务分类

定性分析：

鉴定物质化学组成〔化合物、元素、离子、基团〕

定量分析：

测定各组分相对含量或纯度

结构分析：

确定物质化学结构〔价态、晶态、平面与立体结构〕

二、按对象分类：

无机分析，有机分析

三、按测定原理分类

〔一〕化学分析

定义：

以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析法.

分类：

定性分析

重量分析：

用称量方法求得生成物W重量

定量分析

滴定分析：

从与组分反应的试剂R的浓度和体积求得组分C的含量

反应式：

mC+nR→CmRn

XVW

特点：

仪器简单，结果准确，灵敏度较低，分析速度较慢，适于常量组分分析

〔二〕仪器分析：

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。

仪器分析分类：

电化学分析（电导分析、电位分析、库伦分析等〕、光学分析〔紫外分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度核磁共振波谱分析等〕、色谱分析〔液相色谱、气相色谱等〕、质谱分析、放射化学分析、流动注射分析、热分析

特点：

灵敏，快速，准确，易于自动化，仪器复杂昂贵，适于微量、痕量组分分析

四、按被测组分含量分类

-常量组分分析：

>1%；微量组分分析：

0.01%~1%；痕量组分分析；<0.01%

五、按分析的取样量分类

试样重试液体积

常量分析>0.1g>10ml

半微量0.1～0.01g10～1ml

微量10～0.1mg1～0.01ml

超微量分析<0.1mg﹤0.01ml

六、按分析的性质分类：

例行分析〔常规分析〕、仲裁分析

第三节试样分析的基本程序

1、取样〔采样〕：

要使样品具有代表性，足够的量以保证分析的进行

2、试样的制备：

用有效的手段将样品处理成便于分析的待测样品，必要时要进行样品的分离与富集。

3、分析测定：

要根据被测组分的性质、含量、结果的准确度的要求以与现有条件选择合适的测定方法。

4、结果的计算和表达：

根据选定的方法和使用的仪器，对数据进行正确取舍和处理，合理表达结果。

第二章误差和分析数据处理-章节小结

1．基本概念与术语准确度：

分析结果与真实值接近的程度，其大小可用误差表示。

精密度：

平行测量的各测量值之间互相接近的程度，其大小可用偏差表示。

系统误差：

是由某种确定的原因所引起的误差，一般有固定的方向〔正负〕和大小，重复测定时重复出现。

包括方法误差、仪器或试剂误差与操作误差三种。

特点：

〔单向性，重复性〕

随机误差：

是由某些偶然因素所引起的误差，其大小和正负均不固定。

特点：

小误差出现的多，大误差出现的少

有效数字：

是指在分析工作中实际上能测量到的数字。

通常包括全部准确值和最末一位欠准值〔有±1个单位的误差〕。

2．重点和难点〔1〕准确度与精密度的概念与相互关系准确度与精密度具有不同的概念，当有真值〔或标准值〕作比较时，它们从不同侧面反映了分析结果的可靠性。

准确度表示测量结果的正确性，精密度表示测量结果的重复性或重现性。

虽然精密度是保证准确度的先决条件，但高的精密度不一定能保证高的准确度，因为可能存在系统误差。

只有在消除或校正了系统误差的前提下，精密度高的分析结果才是可取的，因为它最接近于真值〔或标准值〕，在这种情况下，用于衡量精密度的偏差也反映了测量结果的准确程度。

〔2〕系统误差与偶然误差的性质、来源、减免方法与相互关系系统误差分为方法误差、仪器或试剂误差与操作误差。

系统误差是由某些确定原因造成的，有固定的方向和大小，重复测定时重复出现，可通过与经典方法进行比较、校准仪器、作对照试验、空白试验与回收试验等方法，检查与减免系统误差。

偶然误差是由某些偶然因素引起的，其方向和大小都不固定，因此，不能用加校正值的方法减免。

但偶然误差的出现服从统计规律，因此，适当地增加平行测定次数，取平均值表示测定结果，可以减小偶然误差。

二者的关系是，在消除系统误差的前提下，平行测定次数越多，偶然误差就越小，其平均值越接近于真值〔或标准值〕。

〔3〕有效数字保留、修约与运算规则保留有效数字位数的原则是，只允许在末位保留一位可疑数。

有效数字位数反映了测量的准确程度，绝不能随意增加或减少。

在计算一组准确度不等〔有效数字位数不等〕的数据前，应采用“四舍六入过五进位恰五留双”的规则将多余数字进行修约，再根据误差传递规律进行有效数字的运算。

几个数据相加减时，和或差有效数字保留的位数，应以小数点后位数最少〔绝对误差最大〕的数据为依据；几个数据相乘除时，积或商有效数字保留的位数，应以相对误差最大〔有效数字位数最少〕的数据为准，即在运算过程中不应改变测量的准确度。

有效数字

1.定义：

为实际能测到的数字。

有效数字的位数和分析过程所用的测量仪器的准确度有关。

　　有效数字＝准确数字+最后一位欠准的数〔±1〕

如滴定管读数23.57ml，4位有效数字。

称量质量为6.1498g，5位有效数字　

2.“0”的作用：

作为有效数字使用或作为定位的标志。

　　例：

滴定管读数为20.30毫升,有效数字位数是四位。

表示为0.02030升，前两个0是起定位作用的，不是有效数字，此数据仍是四位有效数字。

3.规定

〔1〕改变单位并不改变有效数字的位数。

20.30ml0.02030L

〔2〕在整数末尾加0作定位时，要用科学计数法表示。

例：

3600→3.6×103两位→3.60×103三位

〔3〕在分析化学计算中遇到倍数、分数关系时，视为无限多位有效数字。

〔4〕pH、pC、logK等对数值的有效数字位数由小数部分数字的位数决定。

[H+]=6.3×10-12[mol/L]→pH=11.20两位　

〔5〕首位为8或9的数字，有效数字可多计一位。

例92.5可以认为是4位有效数；

有效数字的运算法则

〔一〕加减法：

以小数点后位数最少的数为准〔即以绝对误差最大的数为准〕

例：

50.1+1.45+0.5812=52.1

δ±0.1±0.01±0.0001

〔二〕乘除法：

以有效数字位数最少的数为准〔即以相对误差最大的数为准〕

δ±0.0001±0.01±0.00001

例：

0.0121×25.64×1.05782=0.328

RE±0.8%±0.4%±0.009%

〔三〕乘方、开方：

结果的有效数字位数不变

〔四〕对数换算：

结果的有效数字位数不变

[H+]=6.3×10-12[mol/L]→pH=11.20两位　

〔4〕置信水平与置信区间的关系置信水平越低，置信区间就越窄，置信水平越高，置信区间就越宽，即提高置信水平需要扩大置信区间。

置信水平定得过高，判断失误的可能性虽然很小，却往往因置信区间过宽而降低了估计精度，实用价值不大。

在相同的置信水平下，适当增加测定次数n，可使置信区间显著缩小，从而提高分析测定的准确度。

〔5〕可疑数据取舍在一组平行测量值中常常出现某一、两个测量值比其余值明显地偏高或偏低，即为可疑数据。

首先应判断此可疑数据是由过失误差引起的，还是偶然误差波动性的极度表现？

若为前者则应当舍弃，而后者需用Q检验或G检验等统计检验方法，确定该可疑值与其它数据是否来源于同一总体，以决定取舍。

〔7〕数据统计处理的基本步骤进行数据统计处理的基本步骤是，首先进行可疑数据的取舍〔Q检验或G检验〕，而后进行精密度检验〔F检验〕，最后进行准确度检验〔t检验〕。

（8）提高分析结果准确度的方法

1、系统误差的判断与评估

〔1〕对照试验：

选用组成与试样相近的标准试样，在相同条件下进行测定，测定结果与标准值对照，判断有无系统误差，又可用此差值对测定结果进行校正。

〔2〕回收试验：

其结果用于系统误差的评估，不能用于结果的校正。

2、消除系统误差的方法

〔一〕选择恰当的分析方法，消除方法误差：

不同方法，其灵敏度、准确度、精密度和选择性是不相同的，应根据待测组分的含量、性质、试样的组成与对准确度的要求来选择，还要考虑现有条件和分析成本。

〔二〕校准仪器，消除仪器误差：

对砝码、移液管、酸度计等进行校准，消除仪器引起的系统误差

〔三〕采用不同方法,减小测量的相对误差

〔四〕空白实验，消除试剂误差：

在不加试样的情况下，按试样分析步骤和条件进行分析实验，所得结果为空白值，从试样测定结果中扣除即可以消除试剂、蒸馏水和容器引入的杂质。

〔五〕遵守操作规章，消除操作误差

3、减小偶然误差的方法：

增加平行测定次数，用平均值报告结果，一般测3～5次。

3．基本计算〔1〕绝对误差：

δ＝x-T

〔2〕相对误差：

相对误差＝（δ/T）×100%

〔3〕绝对偏差：

d=xi－

〔4〕相对偏差︰

〔4〕平均偏差：

〔5〕相对平均偏差：

〔6〕标准偏差：

或

〔7〕相对标准偏差：

　　〔8〕极差︰

〔9〕相对相差︰

〔10〕置信区间︰

〔11〕可疑数据取舍的Q检验：

离群值的检验方法：

〔1〕Q检验法：

该方法计算简单，但有时欠准确。

设有n个数据，其递增的顺序为x1,x2,…,xn-1,xn，其中x1或xn可能为离群值。

当测量数据不多〔n=3~10〕时，其Q的定义为

具体检验步骤是：

1）将各数据按递增顺序排列；2〕计算最大值与最小值之差；3〕计算离群值与相邻值之差；

4）计算Q值；5〕根据测定次数和要求的置信度，查表得到Q表值；6〕若Q>Q表，则舍去可疑值，否则应保留。

该方法计算简单，但有时欠准确。

第三章滴定分析法概论-章节小结

一、主要内容1．基本概念化学计量点：

滴定剂的量与被测物质的量正好符合化学反应式所表示的计量关系的一点。

滴定终点：

滴定终止〔指示剂改变颜色〕的一点。

滴定误差：

滴定终点与化学计量点不完全一致所造成的相对误差。

主要误差，减小滴定误差︰选择合适的指示剂

标准溶液：

浓度准确已知的试剂溶液。

常用作滴定剂。

基准物质：

可用于直接配制或标定标准溶液的物质。

基准物质具备的条件：

1.组成与化学式相符;2.具有较大的摩尔质量;3.纯度高;4.性质稳定常用的基准物质有、KHC8H4O4〔碱〕、Na2B4O7•10H2O〔硼砂酸〕,CaCO3〔EDTA〕K2Cr2O7〔还原剂〕H2C2O4•2H2O〔碱和高锰酸钾〕O、Zn〔EDTA〕等

标定：

用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定；

标准溶液的配制：

直接法〔准确称取基准物，溶解后准确稀释成一定的体积。

〕和间接法〔1.先配置近似浓度溶液2.用基准物或另一种已知浓度的标准溶液标定，3.计算〕，

滴定度：

有两种：

〔TA：

以每毫升标准溶液中所含溶质的质量表示，例如ＴＨＣＬ＝0.003646g/ml,表示每毫升HCL溶液中含HCL的质量为0.003646g。

ＴＡ／Ｂ：

表示每毫升标准溶液Ａ相当于被测物质Ｂ的质量，例如：

ＴNaOH／HCL=0.003646g/ml,表示每毫升NaOH标准溶液恰好可以和0.003646ｇHCL反应。

标准溶液的表示方法：

1.物质的量浓度〔Ｃ＝ｎ／Ｖ〕；２．质量浓度〔w=m/V〕；3.质量百分数和体积百分数〕

.滴定分析的特点和滴定分析对反应的要求

（特点:

1.准确度高；2.仪器简单，操作简单，成本低；3.速度慢；4.灵敏度低；5.只适用于常量组分分析；要求:

1.无副反应；2.需定量完成〔﹥９９．９％〕；３．反应要迅速；４．有确定终点的方法）

常用的滴定方法

1.直接滴定法；用标准溶液直接滴定被测物质。

2.间接滴定法；当反应较慢或被测物是固体时，可先加入过量的标准溶液，待反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的第一种标准溶液。

3.置换滴