分析化学复习考试重点汇总

1今天,我们开始学习分析化学。大家一定很想知道，分析化学是干什么的？学好了分析化学，可以派上什么用场呢？先给大家讲一个故事：古时候，欧洲，某地有一口神奇的水井，能治病，肚子痛，喝点井水就好了；长疮，割破了手，用井水洗一洗，就好得快。人们以为这是神水，都来膜拜。到了现代，人们终于发现了这口井的不同之处：含有银离子。人们将井水抽干，发现井底躺着一个大银盘，把银盘拿走后，井水就再也治不了病了。故得出结论：银离子可以杀菌。研究发现，含0.00002微克/L就能杀死细菌。如针灸用的就是银针；医生用1%的硝酸银溶液滴入新生儿眼睛防治眼病；烧治“鱼鳞”等。怎么知道井水中含有银离子的呢？——分析化学。通过合适的分析方法，可测定出水中的各种成分。如何确定含用来杀菌的银离子的含量呢？比如1%硝酸银？——分析化学。也是通过合适的方法，找到银离子的昀佳浓度。所以，简单的说,分析化学，是研究物质的化学组成和分析方法的科学。一、分析化学的任务：1．确定物质的化学组成——元素、离子、化合物，如测定水的组成、伊拉克的生化武器。属于定性分析2.确定物质中各组分的相对含量——质量分数，如空气、食品甲醛、ppm、ppb、ppt。属于定量分析3.确定物质的结构形式——分子、晶体、基团，如仿制药属于结构分析由此可以看出，分析化学是科学技术的眼睛，也是工农业生产的眼睛，澳大利亚化学会分析化学部的标志就是一个眼睛形状的烧瓶。二、分析化学的意义当今全球的竞争已从政治转向经济，实际上就是科技竞争。整个社会要长期发展必须考虑人类社会的五大危机：资源、能源、人口、粮食、环境等，这些都与分析化学密切相关。比如环境科学，要解决五大全球性问题：温室效应、酸雨、臭氧层、水质污染、森林减少等，对分析化学就有很大程度上的依赖，如环境痕量分析、多种物质群的污染物分析等。再比如人口与健康的改善，1997年我国城市死亡人口中，62.11%死于癌症和心脑血管疾病，要遏制这类疾病的发展，昀好的办法就是对疾病的早期发现、早期诊断和早期治疗，机体病变可能仅仅从几个细胞开始，这就要求有非常灵敏的、能进行活体追踪和检测、临床诊断测试分析的方法所以，一个国家分析化学的水平，是衡量其科学技术水平的重要标志。分析化学是一门社会迫切需要的、多学科交叉结合的综合性科学。对于你们，有一句话，化学类任何专业的发展都离不开分析化学。其重要性可想而知。三、分析化学的分类2按照分析任务，分为：定性分析——如前面所说银离子的检出；70年，加拿大一小孩死亡，经检验，为铅中毒，每天用釉彩壶喝苹果汁（装酸性溶液易溶出Pb2+）定量分析——定量分析：酱油中含NH4+过高，有可能是化肥酱油（有的报纸上称，氨氮越高营养价值越高）结构分析——手性药物，很多合成药中75%是两种光学异构体的等量混合按照分析对象，分为：无机分析——测定无机物，元素种类多，通常是鉴定组成、测定含量有机分析——测定有机物，元素种类少，但结构复杂，重点是官能团、结构分析按照测定原理，分为：化学分析——利用化学反应及化学计量关系确定物质含量，测定时使用化学试剂、天平、玻璃器皿（滴定管、吸量管、烧杯、漏斗、坩埚等）；准确度高（0.1-0.2%）、主要用于常量测定化学分析的主要内容有：重量分析、滴定分析仪器分析——根据物质的物理和化学性质获得物质组成、含量、结构等信息，测定时使用各类价格较贵的特殊仪器，具有灵敏、简便、快速、易于自动化等特点，应用范围比化学分析更为广泛仪器分析的主要内容有：光学分析、电学分析、色谱分析、质谱分析按照试样用量，分为：方法试样质量试样体积常量分析半微量分析微量分析超微量分析0.1g0.01-0.1g0.1-10mg0.1mg10ml1-10ml0.01-1ml0.01ml按照被测组分含量，分为：常量成分分析——1%；微量成分分析——0.01-1%；痕量成分分析——0.01%按照分析要求，分为常规分析、仲裁分析、快速分析四、分析化学的发展趋势分析化学的发展规律是：学科之间相互渗透、相互促进。其发展经历了三次重大变革：第一次；20世纪初，因物理化学的发展，分析化学中引入了溶液理论等基本概念，使它由一门操作技术变为一门科学。第二次，20世纪40年代，分析化学采用了电子技术和物理学的概念，发展了仪器分析3方法，进入仪器分析新时代。第三次，当前，四大学科（计算机科学、材料科学、生命科学、环境科学）的发展，对分析化学提出了新的课题和挑战，也促进了它的发展，它的发展趋势是：1．向高灵敏度、高选择性、自动化、智能化、信息化和微型化发展2．各类分析方法联合应用3．建立实时、在线的动态分析检测方法、无损分析、多元和多参数分析方法并研制出相应的仪器五、分析化学的学习内容我们这里学习的，是分析化学的基础知识，通过本课程的学习，要求：掌握分析化学的基本原理树立量的概念掌握基本操作，能做好一批有代表性的实验，并初步具有分析问题和解决问题的能力内容是：定量分析化学分析部分：理论32学时；实验32学时仪器分析部分：理论40学时；实验24学时定量分析过程：定量分析的任务是测定物质中某种或某些组分的含量，要完成一项定量分析工作，通常包括下列几个步骤：1．取样根据分析对象的状态（气、液、固），采用不同的取样方法。原则是：使分析试样具有代表性。否则分析毫无意义，甚至导致错误的结论（如岳麓山泉水）。2．试样的分解大部分定量分析属于湿法分析，要求将试样分解后转入溶液，再进行测定。根据试样的性质，采用不同的分解方法，如水溶、酸溶、碱溶或熔融。3．测定根据待测组分的性质、含量、对分析结果准确度的要求和实验室的条件，选择合适的分析方法和仪器。不同的方法灵敏度、准确度、选择性、适用范围和实验条件等有很大差别，所以，应熟悉各种方法的特点，能在需要时，选择正确的测定方法。在测定时，试样中的其他组分可能对测定有干扰，应设法消除其干扰，消除干扰的方法有两种，即分离和掩蔽。常用的分离方法有沉淀分离、萃取分离、色谱分离；常用的掩蔽方法有络合掩蔽、沉淀掩蔽、氧化还原掩蔽。4．计算分析结果根据试样质量、测量数据和有关反应的化学计量关系，计算待测物含量。含量的表示有：质量分数g/gμg/g(ppm10-6)ng/g(ppb10-9)pg/g(ppt10-12)g/100mlμg/ml(ppm)ng/ml(ppb)pg/ml(ppt)定量分析的任务即由分析人员通过一定仪器，对试样中各有关组分的含量，进行测定。其中，人、样品、仪器是测量的三个主要部分，三个方面都有或多或少不准确的地方，从而给测量带来测量误差。所以，在进行测定时，必须对分析结果进行评价，判断其准确性，检查误差产生的原因，采取减少误差的措施，从而保证分析结果的准确性，即保证分析质量。第一章分析质量保证内容提要:这一章简单叙述四个问题:分析化学中有关误差的基本概念有效数字及其运算规则分析数据的统计处理提高分析结果准确度的方法重点:有关误差的基本概念和在分析化学中的应用有效数字的概念及其在分析化学中的应用难点:有效数字的应用1．有关误差的基本概念1）准确度与精密度某一物理量本身具有的客观存在的真实数值，即该物理量的真值，一般情况下，真值是未知的，平常所说的真值，指的是：A某化合物的理论组成B国际计量大会上确定的长度、质量等C实验中使用的标准样品等分析结果与真值之间的差值叫做误差。误差越小，分析结果的准确度越高。所以准确度——分析结果与真值接近的程度准确度的衡量——用相对误差，即误差在真值中所占的百分率：%100×−=μμix相对误差化学分析的准确度要求是0.1%，一般仪器可达0.2%仪器分析中，一般仪器准确度为2%4准确度的应用——%100%100×=×=滴定体积滴定管测量误差相对误差称样量天平测量误差相对误差例1．如果要求分析结果达到0.1%的准确度，使用一般分析天平称取试样时，至少应称取的质量是多少？解：0.1%0.0002/mm0.2g例2．滴定分析的相对误差一般要求达到0.1%,使用常量滴定管时,好用标准溶液的体积应控制在多少毫升?解:0.10.02/VV20ml在实际工作中,分析人员在同一条件下测定几次______平行测定．．．．,如果几次分析结果比较接近,表示分析结果的精密度好,即精密度——各次分析结果相互接近的程度，可用重复性和再现性表不同情况下的精密度：重复性．．．：同一分析人员在相同条件下所得分析结果的精密度再现性．．．：不同分析人员或不同实验室之间在各自条件下所得结果的精密度精密度的衡量——用相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差：%100×⋅−=∑xnxxi相对平均偏差%100)(1)(2×=−−=∑xSRSDnxxSi相对标准偏差标准偏差应该注意:精密度好不一定准确度高；但是精密度是保证准确度的先决条件，也就是说，准确度高一定需要精密度好，若精密度不好，说明测定结果不可靠，也就失去了衡量准确度的前提。2）分析测试中的误差为什么精密度好，准确度却不一定高？几次平行测定值为何总是有大有小？这就是因为存在各种原因导致的误差。根据误差的性质，可分为以下几类：系统误差——由某种固定的原因造成的误差，影响测定结果的准确度特点：恒定（重复测定时将重复出现）单向（总是偏高或者偏低，这是系统误差昀重要的特性）可测（有时要准确测定也很困难）分类：根据系统误差的性质和产生的原因，分为：56方法误差——因不适当的实验设计或所选方法不当引起。如反应不完全、有副反应、有干扰组分未消除、沉淀溶解损失等，通常影响较大。仪器误差——因仪器未经校正引起。如砝码质量不准确、容量仪器、仪表刻度不准等。试剂误差——因试剂不合规格引起如试剂或蒸馏水中含干扰组分或被测物操作误差——分析人员操作与正确的操作有差别引起如称量过程时太慢试样吸潮、洗涤沉淀时过头或不充分、灼烧沉淀时温度过高或过低、恒重时未严格把握时间、终点颜色判断习惯骗深或偏浅、读数时偏高或偏低等。偶然误差——由于偶然的原因引起，通常是测量条件如温度、湿度等偶有变动引起，影响测定结果的精密度特点：时大时小、可正可负、时有时无，不可避免服从正态分布—正负误差出现的概率相等，增加平行测定次数即可相互抵消大误差出现的概率小，小误差出现的概率大，特大误差出现的概率几乎为零过失误差——因粗枝大叶或不按操作规程引起如读错刻度、记录和计算出错、加错试剂、溶液溅出等在分析工作中，当出现大误差时，应分析原因，若是过失引起，须重做。只要加强责任感，认真细致，可避免这样的误差。2．有效数字及其运算规则在定量分析中，为了得到准确的分析结果，不仅要准确地进行各种测定，而且还要正确地记录和计算。因为分析结果所表达的含义有两点：待测组分含量、测量的准确度。因此，在实验数据的记录和结果的计算中，必须根据测量仪器和分析方法的准确度来确定数字的位数。这就是有效数字的概念。1）有效数字——实际能测到的数字，其昀后一位为可疑值，无说明时表有±1单位的误差。如原子量表上加∗号表示有±3单位误差，不加的表示±1单位误差2）判断：A零——在大于零的数之前，不是有效数字，如0.02、0.0001在大于零的数之间和之后，是有效数字，如2.003、2.0030、0.02000以零结尾的整数，有效数字位数不定，应据实际有效数字位数写成幂形式B不是测量所得的数据，如倍数、分数、原子量等，有效数字位数视为无限多，任取C对数值，如pH、pM、lgC等，有效数字位数取决于尾数部分的位数，如pH=2.300，三位；但是．．注意．．：pH=0.005，1位3）修约：在处理数据的过程中，涉及到的各测量值的有效数字位数可能不同，因此需按7照下面的计算规则确定各测量值的有效数字位数，确定位数之后，要将多余的数字舍掉，舍弃多余数字的过程，就是“数字修约”。修约规则是；四舍六入五留双（可避免四舍五入引起的测量值偏高），即：被修约的那个数≤4时，舍去被修约的那个数≥6时，进位被修约的那个数=5时，5后没有数字时，进位后为偶数则进，为奇数则舍5后还有数字时，进位注意．．：只允许对测量值一次性修约，不能多次修约，如2.3551一次：→2.3；多次：→2.355→2.36