第五章 定量分 析 化 学基础 第一节 定量分析概述 第二节 定量分析中的误差和分析数据处理 　第三节 　滴定分析概论　 制作人：吴剑

第一节 定量分析概述 学习目的是什么？ 学以致用 什么是分析？ 定量分析是什么？ 有什么用处？ 第五章 第一节 定量分析概述 第一节 学习目的是什么？ 学以致用 什么是分析？ 定量分析是什么？ 有什么用处？ 是研究物质化学组成的分析方法、有关理论和技术的一门学科。 它是化学领域的一个重要分支，其内容有：定性分析、定量分析和结构分析。

什么用？ 科学家的“眼睛” 提供必要的信息 同时也是手、鼻子、耳朵和嘴 科学家的感觉器官的延伸 在化学学科发展中的作用： 第五章 第一节 科学家的“眼睛” 提供必要的信息 同时也是手、鼻子、耳朵和嘴 科学家的感觉器官的延伸 在化学学科发展中的作用： 生命科学、分子科学、遗传密码 在化学研究工作中的作用： 新物质鉴定、 结构与性能 在现代化学工业中的作用： 质量控制与自动检测 分析化学与社会： 环境、体育、破案

中医药： 中药的开发与鉴定 中草药中有效成分的研究 病因调查 临床检验 环境分析 三废处理 药品质量和药品标准保证人们用药安全 第五章 第一节 中医药： 中药的开发与鉴定 中草药中有效成分的研究 病因调查 临床检验 环境分析 三废处理 药品质量和药品标准保证人们用药安全

一、分析方法的分类 （一）根据试样用量的多少分类 分析方法 样品的质量 样品的使用体积 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 第五章 一、分析方法的分类 第一节 （一）根据试样用量的多少分类 分析方法 样品的质量 样品的使用体积 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 ＞0.1g 0.1～0.01 g 10～0.1mg ＜0.1mg ＞10ml 10～1ml 1～0.01ml ≤0.01ml

根据被测组分的含量百分比分类 分析方法 常量组分分析 微量组分分析 痕量组分分析 组分含量 ＞1% 0.01% ~1% ＜0.01% 第五章 第一节 分析方法 常量组分分析 微量组分分析 痕量组分分析 组分含量 ＞1% 0.01% ~1% ＜0.01%

第五章 （二）依据物质的性质和操作方法 第一节 1、化学分析法 容量分析（各种滴定分析） 、重量分析

酸碱平衡——酸碱滴定 第五章 第一节 甲基红 甲基橙 酚酞 pH 12 10 8 6 4 2 20 30 40 突变范围 反应终点

沉淀溶解平衡——沉淀滴定 第五章 第一节

Mg-EBT+EDTA＝Mg-EDTA+EBT （鲜红色） （蓝色） 配位离解平衡——配位滴定 第五章 第一节 Mg-EBT+EDTA＝Mg-EDTA+EBT （鲜红色） （蓝色）

氧化还原反应——氧化还原 E（V） 突跃: 0.86— 1.26V KMnO4加入百分率 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 第五章 第一节 E（V） 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 突跃: 0.86— 1.26V 1.06 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 5 10 15 20 25 30 ml KMnO4加入百分率

缺：对于试样中微量杂质的定性与定量分析往往不够灵 敏，不适用于快速分析。 第五章 第一节 优：应用范围广 所用仪器简单 结果准确，其相对误差一般能控制在 0.2%以内。 缺：对于试样中微量杂质的定性与定量分析往往不够灵 敏，不适用于快速分析。

第五章 2、仪器分析法 第一节 仪器分析 用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，又称为物理和物理化学分析法。 也就是借助一定的工具来延伸手、眼等人体的感觉器官的功能。

第五章 第一节 方法分类 主要分析方法 被测物理性质 光谱分析 发射光谱分析、火焰光度分析 辐射的发射 分子发光分析法、放射分析法 紫外-可见分光光度法 辐射的吸收 原子吸收分光光度法 红外光谱法、核磁共振波谱法 比浊法、拉曼光谱法 辐射的散射 折射法、干涉法 辐射的折射 X-射线衍射法、电子衍射法 辐射的衍射 偏振法 辐射的旋转 电化学分析 电位法 电极电位 电导法 电导 极谱法、溶出伏安法 电流-电压 色谱分析 气相色谱法、液相色谱法 薄层色谱法 两相间的分配 热分析 热导法、焓法 热性质 质谱法 质荷比

仪器分析的主要特点如下： 1 灵敏度高； 2 选择性好，适于复杂组分试样的分析； 3 分析迅速，适于批量试样的分析； 适于痕量组分的测定； 第五章 第一节 仪器分析的主要特点如下： 1 灵敏度高； 2 选择性好，适于复杂组分试样的分析； 3 分析迅速，适于批量试样的分析； 适于痕量组分的测定； 5 适应性强，应用广泛； 6 易于自动化。

气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳 第五章 第一节 重量分析 酸碱滴定 化 学 分 析 配位滴定 滴定分析 氧化还原滴定 分 析 化 学 沉淀滴定 电导、电位、电解、库仑极谱、伏安 电化学分析 光化学分析 发射、吸收、荧光、光度 仪 器 分 析 色谱分析 气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳 热分析 热导法、焓法、质谱 四大波谱 紫外、红外、核磁、质谱

仪器分析：适用于微量或痕量组分的测定；是物理或物 理化学分析方法。 第五章 第一节 仪器分析与化学分析关系 仪器分析：适用于微量或痕量组分的测定；是物理或物 理化学分析方法。 化学分析：一般用于常量分析，是化学分析法。 化学分析是仪器分析的基础，仪器分析离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成，各有用途。 例如：市场买菜时不能用分析天平。 也不能用只用手来感觉重量。

例行分析：例行分析是指一般化验室日常生产 第五章 第一节 例行分析：例行分析是指一般化验室日常生产 中的分析 仲裁分析：是指不同单位对分析结果有争议时请 权威单位进行裁判的分析

分析化学的进展 1.由分析对象来看 有机物分析 生物活性物质 2.由分析对象的数量级来看 3.由分析自动化程度来看 无机物分析 常量 微量 第五章 第一节 1.由分析对象来看 无机物分析 生物活性物质 有机物分析 2.由分析对象的数量级来看 常量 微量 痕量 分子水平 3.由分析自动化程度来看 手工操作 仪器 自动 全自动 智能化仪器

二、 定量分析的一般程序 （一）取样： 根据分析对象是气体、液体、或固体，采用不同的取 样方法。在取样过程中，最重要的一点是要使分析试 第五章 二、 定量分析的一般程序 第一节 （一）取样： 根据分析对象是气体、液体、或固体，采用不同的取 样方法。在取样过程中，最重要的一点是要使分析试 样具有代表性。 固体试样： 粉碎、过筛、混匀、缩分，得到少量试 样，烘干保存于干燥器中备用。

第五章 第一节 缩分一般采取四分法

(二) 试样的预处理 定量化学分析一般采用湿法分析，通常要求将干燥好的试 样分解后转移入溶液中，然后进行分离及测定。 第五章 第一节 定量化学分析一般采用湿法分析，通常要求将干燥好的试 样分解后转移入溶液中，然后进行分离及测定。 目的—湿法分析中，应将待测组分定量转移至溶液中 溶解法－用溶剂，如水、酸、碱或混合酸溶解样品。 熔融法－试样与酸性或碱性熔剂混匀于特定坩埚中，在高温下熔融，然后再用水或酸浸取融块。 有机试样干式灰化－马弗炉高温分解，残渣酸提取。 有机试样湿式消化－HNO3和H2SO4混合溶剂煮解。 要求：试样分解完全； 待测物质不损失；避免引入干扰杂质。

(三) 分离及测定 第五章 第一节 根据待测组分的性质、含量和对分析结果准确度的要求，选择合适的分析方法。根据方法的灵敏度、选择性及适用范围等来正确选择适合的分析方法。 当试样共存组分对待测组分的测定有干扰时，常用掩蔽剂消除干扰，而无合适的掩蔽方法时，必须进行分离。 一般实际工作中要平行测定3~4次

第五章 (四) 分析结果的计算及评价 第一节 根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据，计算试样中待测组分的含量。对于测定结果及误差分布情况，应用统计学方法进行评价。

第五章 节小结 第一节

第五章 思考题 1．常量分析的称样量是指在 A．0.1g以上 B．1g以上 C．0.001～0.01g D．0.00001～0.0001g E．0.01～0.1g 第一节 2.对某生物样品进行分析时取用了1L的样品，进行分析，最后检测出其中含有1zmol （10-21）的某蛋白质成分，该分析属于： (A) 微量分析 (B) 超微量分析 (C) 超微量组分分析 (D) 常量分析 章页

第五章 第二节 定量分析中的误差和分析数据处理 第二节 绝对准确？ 误差是客观存在的 需要准确可靠的结果 研究误差产生的原因——减少误差

一、系统误差和偶然误差 误差: 测定值与真实值之差 （一） 系统误差: 由于分析过程中某些固定因素所引起 特点 a. 影响恒定； 第五章 一、系统误差和偶然误差 第二节 误差: 测定值与真实值之差 （一） 系统误差: 由于分析过程中某些固定因素所引起 特点 a. 影响恒定； b. 重复出现； c. 单向性 ； d.可以消除。 产生的原因?

1. 系统误差 (1) 特点 (2) 产生的原因 采用一定的方法,使用一定的仪器,在一定的溶液中由实验人操作 a.方法误差 b.仪器误差 第五章 1. 系统误差 第二节 (1) 特点 (2) 产生的原因 采用一定的方法,使用一定的仪器,在一定的溶液中由实验人操作 a.方法误差 b.仪器误差 c.试剂误差 d.操作误差(主观误差)

（二） 偶然误差:由某些难以控制或无法避免的偶然 因素造成的 第五章 第二节 （二） 偶然误差:由某些难以控制或无法避免的偶然 因素造成的 （1） 产生的原因 a.偶然因素(如:温度,湿度,气压) b.分析仪器的轻微波动，电压的波动等 （2） 特点 a.不恒定 b.难以预测和控制 c.服从正态分布(统计规律) 可通过增加平行测定次数减免

第五章 过失: 第二节 溶液溅失、加错试剂、读错刻度、记录和计算错误 对应的数据应该删除 误差数据应当保留

第五章 二. 准确度和精密度 第二节 （一）准确度与精密度的定义及两者的关系 准确度──分析结果与真实值接近的程度 1 2 2的准确度好

精密度──几次平衡测定结果相互接近程度,反映重现性. 第五章 第二节 精密度──几次平衡测定结果相互接近程度,反映重现性. 2组 1组 2组的精密度高

准确度与精密度的关系 精密度是保证准确度的先决条件； 精密度高不一定准确度高；但准确度高一定要求精密度高. 2组 1组 3组 4组 第五章 准确度与精密度的关系 第二节 2组 1组 3组 4组 准确：在一定的精密度保证下分析结果与真实值接近

第五章 （二） 误差与偏差 第二节 1、误差 （1）绝对误差 （2）相对误差

例 第五章 第二节 a 2.1752g b 0.2173g 2 1 1 : 2.1753g 2: 0.2174g

第五章 2、 偏差 第二节 （1）平均偏差、相对平均偏差 绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差

第五章 （2）标准偏差、相对标准偏差 第二节 标准偏差 平均偏差 平均偏差: 0.24 S1＝0.28；S2＝0.40

第五章 第二节 相对标准偏差(RSD) 相对平均偏差

三、提高分析结果准确度 (一)选择合理的分析方法 如:常量组分的测定选用化学分析法，微量或痕量组分的测定选用仪器分析法。 第五章 三、提高分析结果准确度 第二节 (一)选择合理的分析方法 如:常量组分的测定选用化学分析法，微量或痕量组分的测定选用仪器分析法。 (二)减小测量误差 靶要大 减重称量法? 滴定液的体积 ?

(三) 减小测量中的系统误差 (1) 方法误差—— 采用标准方法,对比实验 (2)试剂误差—— 作空白实验 (3)仪器误差—— 校正仪器 (4) 回收试验 第五章 第二节 (四) 减小偶然误差的影响 平行测

A．方法误差属于系统误差 B．系统误差又称可定误差 C．系统误差呈正态分布 D．系统误差包括操作误差 E．系统误差具有单向性 C 第五章 第二节 1、下列叙述错误的是 A．方法误差属于系统误差 B．系统误差又称可定误差 C．系统误差呈正态分布 D．系统误差包括操作误差 E．系统误差具有单向性 C 2、减小偶然误差的方法 A．空白试验 B．对照试验 C．回收试验 D．校准仪器 E．多次测定取平均值 E

四、有效数字及其运算规则 （一）有效数字 有效数字:具有实际意义的数字，其位数包括所有的准确数字和最后一位可疑数字。 第五章 第二节 （一）有效数字 有效数字:具有实际意义的数字，其位数包括所有的准确数字和最后一位可疑数字。 可疑数字取决于仪器准确度 只能保留一位 有效数字位数包括所有准确数字和一位欠准数字 例：滴定读数21.38 mL，最多可以读准三位 第四位欠准

确定有效数字 1. 在0~9中间或之后的0是有效数字，之前的只是定位用不是有效数字。 例： 0.06050 四位有效数字 定位 有效位数 第五章 确定有效数字 第二节 1. 在0~9中间或之后的0是有效数字，之前的只是定位用不是有效数字。 例： 0.06050 四位有效数字 定位 有效位数 例：3600 → 3.6×103 两位 → 3.60×103 三位

2．pH，pM，pK，lgC，lgK等对数值，其有效数字的位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，整数部分只代表该数的方次 第五章 第二节 2．pH，pM，pK，lgC，lgK等对数值，其有效数字的位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，整数部分只代表该数的方次 例： pH = 11.20 → [H+]= 6.3×10-12[mol/L] 两位 3．常数为无误差或无限多位有效数字 4．结果首位为8和9时，有效数字可多计一位 例：90.0% ，可视为四位有效数字

（二）有效数字的修约与运算规则 1．记录规则 在记录测量数据时，只允许保留一位可疑数字。 2．修约规则 (1)四舍六入五留双 第五章 （二）有效数字的修约与运算规则 第二节 1．记录规则 在记录测量数据时，只允许保留一位可疑数字。 2．修约规则 (1)四舍六入五留双 (2)禁止分次修约 3．运算规则 加减看小数,乘除看有效

(1). 加减 第五章 第二节 例： 0.0121 25.64 1.057 26.7091 26.71 (2). 乘除 例：(0.0325  5.103  60.0)/ 139.8 = 0.071179184 0.0712

五、可疑值的取舍 第五章 第二节 可疑值或逸出值 (一) Q-检验法 (二) G-检验法

节小结 项目 系统误差 偶然误差 产生原因 固定因素，有时不存在 不定因素，总是存在 分类 方法误差、仪器与试剂误差、主观误差 第五章 节小结 第二节 项目 系统误差 偶然误差 产生原因 固定因素，有时不存在 不定因素，总是存在 分类 方法误差、仪器与试剂误差、主观误差 环境的变化因素、主观的变化因素等 性质 重现性、单向性（或周期性）、可测性 服从概率统计规律、不可测性 影响 准确度 精密度 消除或减小的方法 校正 增加测定的次数 当有随机误差存在时，通常可以判断出，数据在真值的两边波动。系统误差存在时，与真值比较，测量值在真值的一边或呈周期变化。

第五章 节小结 第二节 公式 两误差 五偏差 误对真 偏对均 绝对减 相对除 平均n 标准n-1 相对准 标准好

节小结 误差与偏差 差分两种 准确度与精密度 度有一双 误差对应准确度 误则不准 偏差对应精密度 偏则不精 精确不一定准确 精而不准 第五章 节小结 第二节 差分两种 度有一双 误则不准 偏则不精 精而不准 系统有误 准却不精 偶然致偏 精而又准 方为可靠 误差与偏差 准确度与精密度 误差对应准确度 偏差对应精密度 精确不一定准确 系统可能有误差 准确但精密度不好 是偶然因素导致偏差过大 只有又精密又准确 数据才是可靠的

思考题 下列是四位有效数字的是 A．1.1050 B．0.100 C．0.5000 D．0.0050 E．pH =12.00 第五章 思考题 第二节 下列是四位有效数字的是 A．1.1050 B．0.100 C．0.5000 D．0.0050 E．pH =12.00 将下列数据修约成四位有效数字。 (1)53.6424 (2)0.78865 (3)4.1326×10-7 (4)8.32251 (5)10.0654 (6)0.386550 (7)26.635 (8)108.345 章 页

第三节 滴定分析概论 一、滴定分析的过程与特点 以测量相互反应物质溶液体积为基础的定量分析方法，称为滴定分析或容量分析。 第五章 　第三节 　滴定分析概论　 第三节 一、滴定分析的过程与特点 以测量相互反应物质溶液体积为基础的定量分析方法，称为滴定分析或容量分析。 ▲滴定分析定量测定的依据： tT + aA = P

将已知准确浓度的试剂溶液（滴定剂或标准溶液） ↓ 滴加 待测溶液中 ↓加入指示剂 ↓ 完全反应 滴定分析的基本过程为： 第五章 第三节 将已知准确浓度的试剂溶液（滴定剂或标准溶液） 　　　　　　　　 　　　　↓　滴加 　　　　　　　　　　　 待测溶液中 　↓加入指示剂　 　　 ↓ 完全反应 根据滴定反应的化学计量关系、标准溶液的浓度和体积用量，计算出被测组分的含量，这种定量分析的方法称为滴定分析法。

第五章 （一）重要概念 第三节 滴定液 (标准溶液 ) 被测物质溶液 滴定 计量点 指示剂 滴定终点 滴定误差

（二） 主要方法 主要滴定分析方法 1．酸碱滴定法 2．氧化还原滴定法 3．配位（络合）滴定法 高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸法 4．沉淀滴定法 第五章 第三节 主要滴定分析方法 1．酸碱滴定法 2．氧化还原滴定法 3．配位（络合）滴定法 高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸法 4．沉淀滴定法

二、 滴定方式 第五章 第三节 主要滴定方式 （一）直接滴定法 定量、迅速、易定 （二）返滴定法 （三）置换滴定法 （四）间接滴定法

三、 滴定液 （一） 滴定液的配制 1．直接配制法 溶液 溶质 +溶剂 基准物质 （1）相符 （2）高纯 （3）稳定 （4）大摩尔质量 第五章 第三节 （一） 滴定液的配制 1．直接配制法 溶液 溶质 +溶剂 基准物质 （1）相符 （2）高纯 （3）稳定 （4）大摩尔质量

2．间接配制法（标定法） 第五章 第三节 （1）多次称量法 （2）移液管法

（二）浓度表示方法 第五章 第三节 1．物质的量浓度 2．滴定度

四、滴定分析计算 第五章 第三节 （一）滴定反应物质之间的化学计量关系

（二）滴定分析计算 1 有关滴定液浓度计算 例4 CA 0.1035 mol/L HCl VA 21.87ml VB 20.00ml 第五章 第三节 1 有关滴定液浓度计算 例4 CA 0.1035 mol/L HCl VA 21.87ml VB 20.00ml

第五章 第三节 例5 m Na2CO3 0.1204 0.1209 0.1225 V HCl 21.87 21.97 22.28

第五章 第三节 例6 C HCl 0.1038 mol/L Na2CO3 T HCl/ Na2CO3 VA=1ml mB=TA/B

2、 有关被测物质含量计算 例7 C HCl 0.1038 mol/L K2CO3+杂质 0.2073g V HCl 21.10ml 第五章 第三节 例7 C HCl 0.1038 mol/L K2CO3+杂质 0.2073g V HCl 21.10ml

第五章 第三节 例8：mS 0.2027g 0.1012 mol/L I2 V 20.89ml 1ml 0.1mol/L I2 T I2/VC 0.008806g

3 、返滴定法有关计算 例9 Al2O3 0.2359 0.02016 mol/L EDTA 50.00ml 第五章 3 、返滴定法有关计算 第三节 例9 Al2O3 0.2359 0.02016 mol/L EDTA 50.00ml 0.02003mol/L Zn2+ 21.57ml

节小结 滴定方式 滴定分析 滴定液 第五章 第三节 滴定分析计算 重要概念 滴定分析的过程与特点 酸碱 沉淀 滴定方法 配位 氧化还原 直接配制 滴定液 间接配制 滴定分析计算

用0.1010mol/L的Na2S2O3滴定液滴定一未知浓度的碘溶液 到达化学计量点时 第五章 思考题 第三节 用0.1010mol/L的Na2S2O3滴定液滴定一未知浓度的碘溶液 到达化学计量点时 =1.020，求碘溶液的浓度 用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液。准确称取1.2476g 邻苯二甲酸氢钾，用NaOH溶液滴定用去40.00ml，求NaOH溶液的物质的量浓度。 章 页