X:代表被测物的化学式。被测物的质量m(g)标准溶液的体积v(ml)Ts/x =THCL/Na2C03=0.005316g/mLHCI溶液,表示每毫升此HCl溶液相当于0.005316gNa2CO3。这种滴定度表示法对分析结果计算十分方便练习:一般溶液的配制和计算1、物质的量浓度溶液的配制和计算C(Nac0)=0.5mol/L溶液500mL,如何配制?欲配制C(sg PO-)=0.5mol/L溶液500mL,如何配制?(浓磷酸密度p=1.69,欲配制w=85%,浓度为15mol/L)2、质量分数溶液的配制和计算欲配制のNacl=10%NaCI溶液500g,如何配制?0:90+=30% HSO4溶液 500mL(p=12),如何配制?(浓H2SO欲配制p=1.84,W=96%)3、质量浓度溶液的配制和计算欲配制20g/L亚硫酸钠溶液100mL,如何配制?4、体积分数溶液的配制和计算欲配制o(C,HsOH)=3%溶液500mL,如何配制?5、比例浓度溶液的配制和计算欲配制(2+3)乙酸溶液1L,如何配制?三、滴定分析法计算实例例1:测定铝盐中铝含量。称取样品0.2500g,溶解后加入EDTA标准溶液,C(EDTA)=0.05000molL1,V(EDTA)=25.00mL。选择适当条件,用℃(Zn2+)=0.02000molL1标准溶液返滴定,用去V(zn2+)=21.50mL,求铝的含量?解:A13++H2Y2→AIY+2H*Zn2++ H2Y2- →ZnY2- + 2H*A13+ ~ H2Y2-~Zn2+- 16 -
- 16 - X:代表被测物的化学式。 TS/X = = =0.005316g/mL HCl 溶 液 ,表 示 每 毫 升 此 HCl 溶 液 相 当 于 0.005316g Na2CO3。这种滴定度表示法对分析结果计算十分方便。 练习:一般溶液的配制和计算 1、物质的量浓度溶液的配制和计算 欲配制 = 0.5mol/L 溶液 500mL,如何配制? 欲配制 = 0.5mol/L 溶液 500mL,如何配制?(浓磷酸密度 ρ=1.69, ω=85%,浓度为 15mol/L) 2、质量分数溶液的配制和计算 欲配制ωNaCl=10% NaCl 溶液 500g,如何配制? 欲配制 = 30% H2SO4 溶液 500mL(ρ=1.22),如何配制?(浓 H2SO4 ρ=1.84,ω=96%) 3、质量浓度溶液的配制和计算 欲配制 20g/L 亚硫酸钠溶液 100mL,如何配制? 4、体积分数溶液的配制和计算 欲配制 φ(C2H5OH) = 3% 溶液 500mL,如何配制? 5、比例浓度溶液的配制和计算 欲配制(2+3)乙酸溶液 1L,如何配制? 三、滴定分析法计算实例 例 1:测定铝盐中铝含量。称取样品 0.2500g,溶解后加入 EDTA 标准溶液, c (EDTA) =0.05000mol ·L-1 ,V (EDTA)=25.00mL。选择适当条件,用 c (Zn2+) = 0.02000mol ·L-1 标准溶液返滴定,用去 V(Zn2+) = 21.50mL,求铝的含量? 解:Al3+ + H2Y 2- → AlY- + 2H+ Zn2+ + H2Y 2- → ZnY2- + 2H+ Al3+ ~ H2Y 2- ~ Zn2+
n (EDTA)=0.05000mol-L-1 X25.00 X10-3L=1.25×103moln (Zn2+)=0.02000mol-L-1 X21.50 X10*3L=0.43×103moln (EDTA) = n (Zn2+) + n (A13+)n (A13+)=1.25×103mol-0.43x10*3mol=0.82×10mol26.98g-mol-1× 0.82×10-3mol×100%0.2500g铝的含量=铝的含量=8.85%2.4分析结果数据处理一、 分析结果的判断可疑值:在消除了系统误差后,所测得的数据出现显著的特大值或特小值,这样的数据是值得怀疑的。对可疑值应做如下判断:1.分析实验中,已然知道某测定值是操作中的过失所造成的,应立即将此数据弃去。2.找不出可疑值出现的原因,不应随意弃去或保留,而应按照下面介绍的方法来取舍。二、分析结果数据的取舍1.4d法:也称“4乘平均偏差法”。例1:我们测得一组数据如下表示:测得值30.1830.5630.2330.35530.32从这一组数据可知30.56为可疑值。注意:统计学方法证明,当测定次数非常多(例如大于20时,总体标准偏差g与总体平均偏差有下列关系=0.79790.80g计算方法:(a)将可疑值除外,求其余数据的平均值-和平均偏差d48~3g,偏差超过48的测量值可以舍弃。(b)求可疑值×与平均值x-—之间的差的绝对值x--,-|(c) 判断x-,_/>4d 舍弃。解:①求可疑值以外其余数据的平均值:30.18+30.23+30.35+30.330.274Xn-1 =- 17 -
- 17 - n (EDTA) = 0.05000mol ·L-1 ×25.00 ×10-3 L =1.25×10-3mol n (Zn2+) = 0.02000mol ·L-1 ×21.50 ×10-3 L = 0.43×10-3mol n (EDTA) = n (Zn2+) + n (Al3+) n (Al3+) = 1.25×10-3mol - 0.43×10-3mol = 0.82×10-3mol 铝的含量 = 铝的含量 = 8.85% 2.4 分析结果数据处理 一、分析结果的判断 可疑值:在消除了系统误差后,所测得的数据出现显著的特大值或特小值, 这样的数据是值得怀疑的。 对可疑值应做如下判断: 1.分析实验中,已然知道某测定值是操作中的过失所造成的,应立即将此 数据弃去。 2.找不出可疑值出现的原因,不应随意弃去或保留,而应按照下面介绍的 方法来取舍。 二、分析结果数据的取舍 1. 4d 法:也称“4 乘平均偏差法”。 例 1:我们测得一组数据如下表示: 测得值 30.18 30.56 30.23 30.35 30.32 从这一组数据可知 30.56 为可疑值。 注意:统计学方法证明,当测定次数非常多(例如大于 20 时,总体标准偏差与总体 平均偏差有下列关系 = 0.7979 0.80 计算方法: (a) 将可疑值除外,求其余数据的平均值 n 1 x 和平均偏差 n 1 d 4 3,偏差超过 4 的测量值可以舍弃。 (b) 求可疑值 x 与平均值 n 1 x 之间的差的绝对值 n 1 x x (c) 判断 1 1 4 n n x x d 舍弃。 解: ①求可疑值以外其余数据的平均值: n 1 x =
②求可疑值以外其余数据的平均偏差:Id1] + Id2] + [d3 + [d4]0.09 + 0.04 + 0.08+ 0.05A4d.-"0.065==③求可疑值和平均值之间的差值:x-x,=30.56-30.27=0.29将平均偏差a-,乘4,再和求出的差值比较,若差值≥4d-则弃去,若小于4d,-1则保留。4dm-=4×0.065=0.26<0.29所以30.56值该弃去。4d法适用于测定4到6个数据的测量实验中。2.Q检验法Q检验法的步骤如下:①将测定数据按大小顺序排列,即X1、X2、....X②计算可疑值与最邻近数据之差,除以最大值与最小值之差,所得商称为Q值。可疑值出现在首项:x2 -x1xm x1Q计算=(检验XI)可疑值出现在末项:m -xn -1xm x1Q计算=(检验xn)查《分析化学》课本-张英主编p36表3.4:Q计算≥表中查到的Q值,则弃去;若Q计算<表中查到的Q值,则保留。注意:Q检验法适用于测定次数为3~10次的检验。同时要注意置信度的要求,查到对应的置信度表90%、或95%、或99%。例如:标定NaOH标准溶液时测得4个数据为(0.1014,0.1016,0.1019,0.1012),试用Q检验法确定0.1019数据是否应舍去?置信度90%。解:排列0.1012,0.1014,(0.1016,0.10190.00030.10190.10160.007 = 0.430.1019-0.1012计算:Q计算=查Q值表:4次测定的Q值=0.76,0.43《0.76,故数据0.1019不能弃去。- 18 -
- 18 - ②求可疑值以外其余数据的平均偏差: n 1 d = = = 0.065 ③求可疑值和平均值之间的差值: n 1 x x = 30.56 - 30.27 = 0.29 ④将平均偏差 n 1 d 乘 4,再和求出的差值比较,若差值≥4 n 1 d 则弃去,若小于 4 n 1 d 则保留。 4 n 1 d = 4× 0.065 = 0.26 < 0.29 所以 30.56 值该弃去。 4d 法适用于测定 4 到 6 个数据的测量实验中。 2. Q 检验法 Q 检验法的步骤如下: ①将测定数据按大小顺序排列,即 x1、 x2、.xn ②计算可疑值与最邻近数据之差,除以最大值与最小值之差,所得商称为 Q 值。 可疑值出现在首项: Q 计算 = (检验 x1) 可疑值出现在末项: Q 计算 = (检验 xn) 查《分析化学》课本-张英主编 p36 表 3.4: Q 计算 ≥ 表中查到的 Q 值, 则弃去;若 Q 计算 <表中查到的 Q 值,则保留。 注意:Q 检验法适用于测定次数为 3~10 次的检验。同时要注意置信度的要 求,查到对应的置信度表 90%、或 95%、或 99%。 例如:标定 NaOH 标准溶液时测得 4 个数据为(0.1014, 0.1016, 0.1019, 0.1012),试用 Q 检验法确定 0.1019 数据是否应舍去?置信度 90%。 解:排列 0.1012, 0.1014 , 0.1016 , 0.1019 计算: Q 计算 = = = 0.43 查 Q 值表:4 次测定的 Q 值=0.76,0.43〈0.76,故数据 0.1019 不能弃去
注意:4d法和Q检验法的比较相同处:从误差出现的机率考虑。不同处:4d法将可疑数据排除在外,方法简单只适合处理一些要求不高的实验数据。Q检验法准确性相对较高,方法也是简单易行。三、平均值精密度的表示方法:单样本测定时一组测定值分散程度用标准偏差表示。多样本测定就会得到x1、x2…,他们的分散程度用平均值的标准偏差。平均值精密度:为说明平均值之间的精密度,用平均值的标准差(s)表示。复习前面学过的:平均偏差+++nn(x-x)标准偏差S=n-1d和S计算出以后,只不过解决了个别测定和它们平均值之间的偏差,那么平均值不是真实值,平均值与真实值之间的误差是怎样处理的呢?平均值的标准偏差(S-)表示:n个容量相同的样本的平均值的偏差。数理统计方法已证明:0=0(n→0)/nSt= S//n注:S:平均值的标准偏差;S为:标准偏差,n为测定次数:S代表平均值(x)与真实值之间的接近程度。即真实值=±Sx讨论:a.增加测定次数可以提高测量的精密度,使所得的平均值更接近真实值。b.当n>10时,S↓慢。c.当n>5时,S几乎没有什么变化,实际分析中测定次数大都在5次左右。- 19 -
- 19 - 注意:4d 法和 Q 检验法的比较 相同处:从误差出现的机率考虑。 不同处: 4d 法将可疑数据排除在外,方法简单只适合处理一些要求不高的 实验数据。 Q 检验法准确性相对较高,方法也是简单易行。 三、平均值精密度的表示方法: 单样本测定时一组测定值分散程度用标准偏差表示。 多样本测定就会得到 x1、x2.,他们的分散程度用平均值的标准偏差。 平均值精密度:为说明平均值之间的精密度,用平均值的标准差( x s )表示。 复习前面学过的: 平均偏差 d = 1 2 1 1 n n i i d d d d n n = 标准偏差 2 1 ( ) 1 n i i x x s n d 和 S 计算出以后,只不过解决了个别测定和它们平均值之间的偏差,那 么平均值不是真实值,平均值与真实值之间的误差是怎样处理的呢? 平均值的标准偏差( x s )表示:n 个容量相同的样本的平均值的偏差。 数理统计方法已证明: (n ) x x n s s n 注: x s :平均值的标准偏差; S 为:标准偏差, n 为测定次数; x s 代表平均值( x )与真实值之间的接近程度。即真实值 =x ± Sx 讨论: a. 增加测定次数可以提高测量的精密度,使所得的平均值更接近真实值。 b. 当 n >10 时, x s ↓慢。 c. 当 n > 5 时, x s 几乎没有什么变化,实际分析中测定次数大都在 5 次左 右