第一章基礎化學概論

基礎化學的任務、方法、及發展趨勢

定量分析的誤差

有效數據的統計處理

溶液的濃度

滴定分析第一章基礎化學概論-1-3節§1.1分析化學的任務、方法及其發展趨勢一分析化學的任務定義：分析化學是研究物質的化學組成結構和測定方法及相關理論的科學。主要任務：A鑒定物質的化學組成；B推測物質的化學結構；C測定物質中有關組分的含量。第一章基礎化學概論-1-3節社會科學、考古學人類學和法醫學分析化學化學學科的所有分支物理、天體物理、天文和生物物理工程學、民事、化學、電以及機械醫學、臨床化學藥物化學、藥學毒物學生物學、植物學、遺傳學、微生物學、分子生物學和動物學地質學、地球物理學、地球化學和古生物學環境科學、生態學和海洋科學農業、動物科學農作物科學、食品科學、園藝學和土壤科學材料科學、冶金學和高分子科學等學科第一章基礎化學概論-1-3節四大理論：天體、地球、生命、人類起源和演化五大危機：資源、人口、能源、糧食、環境問題分析化學是人們認識自然、改造自然的工具，是現化科技發展的眼睛?？偨Y：第一章基礎化學概論-1-3節二分析方法分類★定量分析、定性分析和結構分析★無機分析和有機分析★常量分析、半微量分析和微量分析★化學分析和儀器分析★常規分析(例行分析)和仲裁分析(裁判分析)第一章基礎化學概論-1-3節表1-1各種分析方法的試樣用量方法試樣質量試樣體積常量分析>0.1g>10ml半微量分析0.01~0.1g1~10ml微量分析0.1~10mg0.01~1ml超微量分析<0.1mg<0.01ml另外，根據被測組分含量的高低還可以分為常量(>1%)、微量(0.01~1%)和痕量成分(<0.01%)的分析第一章基礎化學概論-1-3節以物質的化學反應為基礎的分析方法，是分析化學的基礎。包括滴定分析法和重量分析法.化學分析法：第一章基礎化學概論-1-3節儀器分析法

利用待測物質的物理性質或物理化學性質并借助于特定儀器來確定待測物質的組成、結構及其含量的分析方法。光學分析法、電化學分析法、色譜分析法、質譜分析法和核磁共振波譜法主要包括：第一章基礎化學概論-1-3節三分析化學的發展趨勢1.由分析對象來看

有機物分析無機物分析活性物質2.由分析對象的數量級來看3.由分析自動化程度來看常量微量痕量分子水平手工操作儀器自動化智能化儀器總結：智能化、自動化、精確化、微觀化第一章基礎化學概論-1-3節5數據分析DataAnalysis12436樣品制備SamplePreparation樣品采集Sampling樣品測定SampleAnalysis問題提出FormulationQuestion結果報告WritingReports§1.2定量分析過程第一章基礎化學概論-1-3節§1.3定量分析的誤差一誤差的表示方法（一）準確度與誤差1.準確度

(accuracy)測定值(xi)與真實值(xT)符合的程度反映測定的正確性，是系統誤差大小的量度。2.表示方法

誤差1)絕對誤差(absoluteerror-Ea)Ea=

測定值－真實值＝x-xT第一章基礎化學概論-1-3節2)相對誤差（relativeerror）表示誤差在真實值中所占的百分率，分析結果的準確度常用相對誤差表示。

如：對于1000kg和10kg，絕對誤差相同(±1kg)，但產生的相對誤差卻不同。絕對誤差和相對誤差都有正負之分。第一章基礎化學概論-1-3節（二）精密度與偏差1.精密度(precision)

多次測量值(xi)之間相互接近的程度。反映測定的再現性。2.表示方法偏差(deviation)1)

絕對偏差(absolutedeviation)：單次測量值與平均值之差。2）相對偏差(relativedeviation)

第一章基礎化學概論-1-3節3）算術平均偏差(meandeviation)通常以單次測量偏差的絕對值的算術平均值即平均偏差來表示精密度。

4）相對平均偏差(relativemeandeviation)

第一章基礎化學概論-1-3節1)總體平均值(-populationmean)

測量無限次，即n趨于

時，為：若無系統誤差，則

就是xT。實用時，n>30，就認為

=xT。

標準偏差(standarddeviation)第一章基礎化學概論-1-3節2)總體平均偏差(δ)

(populationmeandeviation)

測量次數為無限多次時，各測量值對總體平均值μ的偏離，可用總體平均偏差δ表示：

3)總體標準偏差(populationstandarddeviation)數理統計中用標準偏差(標準差，均方差)而不是用平均偏差來衡量數據的精密度。第一章基礎化學概論-1-3節計算總體標準偏差時，對單次測定的偏差平方作用：(1)避免單次測定偏差相加時正負抵銷(2)大偏差,會得到放大，能更顯著的反映出來，能更好地說明數據的分散程度。在實際分析測定中，測定次數一般不多，n<20，而總體平均值又不知道。一般是用抽樣的方法對樣品進行測定。只能用樣本標準偏差反映該組數據的分散程度。總體標準偏差第一章基礎化學概論-1-3節3)樣本標準偏差(standarddeviation)

f=n-1，自由度：n個測定數據能相互獨立比較的是n-1個。引入n-1是為了校正以樣本平均值代替總體平均值引起的誤差。第一章基礎化學概論-1-3節4)相對標準偏差

(relativestandarddeviation-Sr)又稱變異系數(coefficientofvariation-CV)

相差極差R第一章基礎化學概論-1-3節準確度(accuracy)：測量值與真實值相接近的程度。用誤差來評估。精密度(precision)：各個測量值之間相互接近的程度。用偏差來評估。系統誤差是分析誤差的主要來源，影響結果的準確度偶然誤差影響結果的精密度（三）準確度和精密度的關系第一章基礎化學概論-1-3節甲

乙

丙

丁

分析結果準確度高，要求精密度一定要高。分析結果精密度高，準確度不一定高。精密度好，準確度不好，系統誤差大準確度、精密度都好，系統誤差、偶然誤差小精密度較差，接近真值是因為正負誤差彼此抵銷精密度、準確度差。系統誤差、偶然誤差大真值例如，甲、乙、丙、丁四人同時測定銅合中Cu的百分含量，各分析6次。設真值=10.00%，結果如下：第一章基礎化學概論-1-3節準確度與精密度的關系第一章基礎化學概論-1-3節二誤差的來源和減免方法誤差是分析結果與真實值之差。根據性質和產生的原因可分為三類：系統誤差偶然誤差過失誤差第一章基礎化學概論-1-3節由一些固定的原因所產生，其大小、正負有重現性，也叫可測誤差。1.方法誤差

分析方法本身所造成的誤差。2.儀器誤差3.試劑誤差4.操作誤差

操作不當（一）系統誤差(systematicerror)第一章基礎化學概論-1-3節系統誤差的性質可歸納為如下三點：1）重現性2）單向性3）數值基本恒定系統誤差可以校正。隨機誤差由偶然因素引起的誤差,所以又稱偶然誤差如，同一坩堝稱重(同一天平，砝碼)，得到以下克數：

29.3465，29.3463，29.3464，29.3466（二）隨機誤差(randomerror)第一章基礎化學概論-1-3節對于天秤稱量，原因可能有以下幾種：1)天平本身有一點變動性2)天平箱內溫度有微小變化3)坩堝和砝碼上吸附著微量水分的變化4)空氣中塵埃降落速度的不恒定偶然誤差的性質：誤差的大小、正負都是不固定的。偶然誤差

不可測誤差。在消除系統誤差后，在同樣條件下多次測定，可發現偶然誤差服從統計規律。第一章基礎化學概論-1-3節隨機誤差統計規律1)大小相等的正負誤差出現的機會相等。2)小誤差出現的機會多，大誤差出現的機會少。隨測定次數的增加，偶然誤差的算術平均值將逐漸接近于零(正、負抵銷)。第一章基礎化學概論-1-3節（三）過失誤差由于操作人員粗心大意、過度疲勞、精神不集中等引起的。其表現是出現離群值，極端值。綜上所述:系統誤差

可校正偶然誤差

可控制過失誤差

可避免第一章基礎化學概論-1-3節（四）提高分析結果準確度的方法★系統誤差消除1.對照試驗

檢驗系統誤差的有效方法2.空白試驗

消除由于試劑、蒸餾水、實驗器皿和環境帶入的雜