分析化学数据处理及结果计算

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o 质量分数表示mg/g、μg/g、ng/g
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5、比例浓度
o 容量比浓度：液体试剂相互混合的表示方法。 o (1+5)HCl--1体积浓盐酸与5体积蒸馏水混合。 o 质量比浓度：两种固体试剂相互混合的表示方
法。 o (1+100)钙指示剂-氯化钠混合试剂—1单位质
量的钙指示剂与100个单位的氯化钠相互混合。
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6、滴定度(Titer)
o 两种表示方法： o Ts/x—1mL标准溶液相当于被测物的质量。 o 单位为g/mL。 o s—滴定剂的化学式；x—被测定物的化学式。 o “/”表示“相当于”。
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二、分析化学中常用法定计量单位
o 1、物质的量
o 物质的量—表示物质的基本单元多少
o 符号为nB，单位名称为摩尔，单位符号为mol， 中文符号为摩。
o 1mol—系统中物质单元B的数目与0.012kg碳12的原子数目相等。
o 注意：基本单元应予指明。例如原子、分子、 离子、电子及其他粒子等。
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3、质量浓度溶液的配制和计算
o 欲配制20g/L亚硫酸钠溶液100mL，如何配制？
o 4、体积分数溶液的配制和计算
o 欲配制φ = C2H5OH 3%H2O2溶液500mL，如何配 制？
o 5、比例浓度溶液的配制和计算
o 欲配制(2+3)乙酸溶液1L，如何配制？
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2、质量
• 习惯上称为重量，用符号m表示，单位为kg，
在分析化学上常用g、mg和μg表示。
• 换算关系： • 1kg=1000g 1g=1000mg 1mg=1000μg
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3、体积
• 体积或容积用符号V表示，SI单位为立方米(m3)，
在分析化学上常用L、mL 和μL表示。
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分析化学中常用的量及其单位的名称和符号
量的名称 物质的量
质量 体积 摩尔质量 摩尔体积 密度 相对原子量 相对分子量
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符号 nB m V MB Vm ρ Ar Mr
单位名称
单位符号
摩[尔]
mol
mmol
千克
kg
G,mg,μg
立方米
m3
L,mL
千克每摩[尔] kg/mol g/mol
(浓磷酸密度ρ=1.69，ω=85%，浓度为15mol/L)
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2、质量分数溶液的配制和计算
o 欲配制ωNaCl=10% NaCl溶液500g，如何配制？
o
欲配制ω
=
H2SO4
30%
H2SO4溶液500mL(ρ=1.22)，
如何配制？(浓H2SO4ρ=1.84，ω=96%)
化验分析数据处理及 结果计算
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教学指导：
• 分析化学常用法定计量单位及计算基础 • 化学分析中常用的溶液浓度及其滴定度的表示
方法
• 滴定分析法计算 • 分析结果的判断及分析数据的取舍方法（4d法、
Q检验法、Grubbs法）
• 平均值精密度的表示方法及平均值的置信区间
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第二节 滴定分析法计算
o 滴定分析计算的依据 o 标准溶液浓度的计算 o 滴定分析法计算实例
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一、滴定分析计算的依据
➢ 滴定：将试样制备成溶液置于三角瓶中，再将另 一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）由滴 定管滴加到待测组分的溶液中去，直到所加标准 溶液和待测组分恰好完全定量反应为止。
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第一节 分析化学法定计量单位及计算基础
• 一、法定计量单位 • 法定计量单位：由国家以法令形式规定使用或
允许使用的计量单位。
• 我国的法定计量单位：以国际单位制单位为基
础，结合我国的实际情况制定。
• 国际单位制SI—International System of Units
• 物质的相对分子质量用符号Mr表示，量纲为1， 以前称为分子量。
• 例如FeO的相对分子质量为71.84
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三、溶液浓度表示方法
• 物质的量浓度 • 质量分数 • 质量浓度 • 体积分数 • 比例浓度 • 滴定度
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7、元素的相对原子质量
• 元素的相对原子质量—元素的平均原子质量与 12C原子质量的1/12之比。
• 元素的相对原子质量用符号Ar表示，量纲为1， 以前称为原子量。
• 例如Fe的相对原子质量为55.85。
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8、物质的相对分子质量
• 物质的相对分子质量—物质的分子或特定单元 平均质量与12C原子质量的1/12之比。
• B的质量分数 = B的质量/混合物的质量 • ωB表示，量纲为1。 • ω(HCl)=0.38 或ω(HCl)=38 % • 质量分数表示mg/g、μg/g、ng/g
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3、质量浓度
• B的质量浓度 = B的质量/混合物的体积
• ρB表示，单位为g/L或mg/L、μg/L、ng/L。
• 换算关系： • 1 m3 =1000L 1L=1000mL 1mg=1000μL
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4、摩尔质量
o 摩尔质量=质量/物质的量
o 摩尔质量的符号MB，单位为千克/摩尔 （kg/mol）
o MB=m/nB
o 在分析化学中摩尔质量单位常用g/mol表示。
• ρB= mB/V
• 式中： • ρB—物质B的质量浓度，g/L； • mB—物质B的质量，g；
• V—混合物（溶液）的体积，L
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4、体积分数
o B的体积分数 = 混合前B的体积/混合物的体积
o φB表示，量纲为1。
o φ (C H OH)= 0.70 或φ (C H OH) = 70 %
解：已知M K2Cr2O7 = 294.2 g·mol –1
n= m M
保留几位有 效数字？
m = n·M = c·V·M
= 0.02000 mol·L-1 ×0.2500L×294.2 g·mol –1
=1.471 (g)
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基本单元 HCl
1/2H2SO4 NaOH
NH3·H2O 1/2Na2CO3
NaCl 1/5KMnO4
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MB 36.46 49.04 40.00 35.05 53.00 58.45 31.61
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5、摩尔体积
o 摩尔体积=体积/物质的量
o 摩尔体积的符号为Vm，国际单位为立方米/摩 尔(m3/mol)
➢ 仪器与试剂：滴定管、三角瓶、标准溶液、被测 溶液、指示剂
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➢ 滴定分析法（titrimetric analysis）：
➢ 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，计算出被测组分含量的定量分 析方法。
➢ 滴定分析计算的依据：
立方米每摩[尔] m3/mol L/mol
千克每立方米 kg/m3 g/mL,g/ m3
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分析化学中常用的量及其单位的名称和符号
量的名称 物质的量浓度
质量分数 质量浓度 体积分数 滴定度
符号
cB ωB ρB φB Vm
单位名称 单位符号 摩每立方米 mol/m3
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1、物质的量浓度
o 物质的量浓度 = 物质的量/混合物的体积
o cB=nB/V
o 式中： o cB—物质B的物质的量浓度，mol/L； o nB—物质B的物质的量，mol； o V—混合物（溶液）的体积，L o B—基本单元
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2、质量分数
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6、滴定度
• 两种表示方法： • Ts—1mL标准溶液中所含滴定剂的质量。 • 单位为g/mL。 • s—滴定剂的化学式。 • THCl=0.001012g/mL，表示1mL溶液含盐酸
0.001012g纯HCl
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o 分析化学中常用单位为升/摩尔(L/mol)
o Vm=V/nB
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6、密度
• 符号ρ，单位千克/米3(kg/m3) • 常用单位为克/厘米3(g/cm3)或克/毫升(g/mL)。 • 体积受温度影响，密度必须注明有关温度。
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1971年第14届国际法定计量大会规定SI基本单位
量的名称 单位名称 符号 量的名称 单位名称 符号
长度
米
m 热力学温度 开[尔文] K
质量 千克（公斤） kg 物质的量 摩[尔] mol
时间
秒
s
光强度 坎[德拉] cd
电流
Байду номын сангаас
安[培]
A
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常用的基准物质:
名称
化学式 使用前的干燥条件
碳酸钠
Na2CO3 270-300℃干燥2-2.5h
邻苯二甲酸氢钾 KHC8H4O4 110-120℃干燥1-2h
重铬酸钾
K2Cr2O7 研细，100-110℃干燥3-4h
草酸钠
Na2C2O4 130-140℃干燥1-1.5h
tT + aA → P
（标准溶液） （待测物质）（生成物）
nT∶nA = t ∶ a
a nA = t (cV)T
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滴定分析仪器：
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二、标准溶液浓度的计算
1、标准溶液的配制
什么是基准 物质？
氧化锌
ZnO 800-900℃干燥2-3h
硝酸银
AgNO3 在浓硫酸干燥器中干燥至 恒重
氯化钠
NaCl 500-650℃干燥40-45min
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2、标准溶液浓度的计算
例1：配制0.02000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液 250.0mL，需称取多少克K2Cr2O7 ?
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例题
• 以H2SO4为基本单元，98.08g的H2SO4 • 以1/2 H2SO4为基本单元，98.08g的H2SO4 • 1mol H • 1mol H2 • 1mol（1/2Na2CO3 ）
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常用物质的摩尔质量
名称 盐酸 硫酸 氢氧化钠 氨水 碳酸钠 氯化钠 高锰酸钾
化学式 HCl H2SO4 NaOH
NH3·H2O Na2CO3
NaCl KMnO4
式量 36.46 98.08 40.00 35.05 105.99 58.45 158.04
直接法： 用基准物质直接配制(K2Cr2O7) 准确称量并配成准确体积。
标定法： 稀释后标定(NaOH) n1=n2 c1·V1= c2·V2
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2、基准物质（standard substance）
基准物质：直接配制或标定标准溶液的物质。 基准物质应具备下列条件： ▪ 纯度高，一般要求在99.9%以上； ▪ 组成与化学式相符，包括结晶水； ▪ 性质稳定，在空气中不吸湿，加热干燥时不分 解，不与空气中的二氧化碳、氧气等作用； ▪ 具有较大的摩尔质量，以减少称量误差。
mol/L
千克每立方米 Kg/m3 g/L,g/mL
克每毫升 g/mL
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四、一般溶液的配制和计算
o 1、物质的量浓度溶液的配制和计算 o 欲配制c(Na = 2CO3) 0.5mol/L溶液500mL，如何配制？ o 欲配制c(H3PO4)= 0.5mol/L溶液500mL，如何配制？