无机及分析化学第2章-分析化学概论
无机及分析化学第2章
4条sp3
【注】 sp3 杂化轨道不同于 s 轨道，也不同于 p 轨道。
杂化轨道有自己的波函数、能量、形状和空间取向。
二、 杂化轨道的特点
1、只有能量相近的轨道才能杂化
ns, np杂化； ns, np,nd杂化; (n-1)d, ns, np杂化
2、轨道数目守恒（杂化前后轨道数目不变）
3、杂化后轨道伸展方向、形状发生改变
② 键：两个原子轨道沿键轴方向以“平行”或“肩 并肩”方式重叠形成的键；
【特点】 “肩并肩”； 受核吸引力小，不牢固，所以 键电子易参加反应；
共价键的类型
键( 成键轨道），头碰头
原子核连线为对称轴
键，肩并肩 穿过原子核连线有一节面
【比较σ键与π键】
π键重叠程度小于σ键，键能：π键＜σ键；
4 +
<
Ti
3 +
；
Fe
3 +
<
Fe
2 +
负离子半径一般较大；正离子半径一般较小 。
周期表中对角线上，左上的元素和右下的元 素的离子半径相近 。Li－Mg，Be－Al，B－Si。
第2节 共价键理论
离子键理论 离子化合物的形成
相同原子如何形成单质 分子(H2, O2)
电负性相近的原子如何 形成化合物(HCl, H2O)
注意：原子轨道的杂化，只 有在形成分子的过程中才会 发生，而孤立的原子是不可 能发生杂化的。 为什么会发生原子轨道的杂化？
波的叠加和干涉
形成 CH4 时，中心C的 2s 和 2px、2py、2pz 四条原 子轨道发生杂化，形成一组新的杂化轨道，即 4 条sp3 杂化轨道；
C 2s22p2 6
无机及分析化学(南京大学)课件第2章
12
2.3.6 键能和反应焓变的关系
H2(g) 键能 2H(g)
(298 K,100 kPa)
键焓
一般情况下，键能和键焓可以相互通用！
13
火箭推进剂
拓展知识
偏二甲肼 (CH3)2NNH和N2O4
(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(g)
3N2(g)+4H2O(g)+2CO2(g)
特点：反应强烈放热、快速，且生成物是小分子
的右上标 指反应在标准状态下进行。
10
2.3.3 盖斯定律
1840年 俄 盖斯 （Hess G H）
不管化学反应是一步完成，还是分步完成，其热效应总是相同的。
求： 解：反应（1）= 反应（2）+ 反应（3） 所以：
11
2.3.4 生成焓
在标准状态和指定温度（通常为298 K）下，由元素的指定单 质生成1 mol某物质时的热效应称为该物质的标准生成焓。 一般化学反应
的。即 ΔS孤 > 0
孤立系统(isolated system)是指与环境不发生物
质和能量交换的系统。 ΔS系 +ΔS环 > 0 过程自发
ΔS系 +ΔS环 < 0
不可能发生的过程
17
2.4.4 标准摩尔熵 热力学第三定律:在热力学温度0 K时,任何纯物质的
完整晶体的熵值等于零。 在标准态下1 mol物质的熵值称为该物质的标准摩 尔熵(简称标准熵),用符号 表示。
无机及分析化学
（第五版） 南京大学化学化工学院
1
第二章 化学热力学初步
掌握化学反应的标准摩尔焓变的各种计算方法； 掌握化学反应的标准摩尔熵变和 标准摩尔吉布斯自由能变的各种计算方法； 学会用 判断化学反应的方向， 了解温度对 影响； 了解压力和浓度对 的影响；
大学课件无机及分析化学
无机及分析化学概述无机化学研究内容01分析化学研究内容02无机及分析化学的重要性03课程目标与要求课程目标课程要求熟悉无机及分析化学的基本理论和实验技能，了解相关领域的前沿动态，能够运用所学知识解决实际问题。
原子结构与元素周期律原子的核外电子排布、元素周期表的结构与性质递变规律等。
化学键与分子结构离子键、共价键、金属键的形成与特点，分子的极性与空间构型等。
化学反应基本原理化学反应的热力学与动力学基础，化学平衡与反应速率等。
分析化学基础误差与数据处理、滴定分析、重量分析等基本分析方法与原理。
基础知识回顾原子结构模型汤姆生模型卢瑟福模型波尔模型元素周期表与周期律元素周期表将化学元素按照原子序数从小至大排序的化学元素列表。
列表大体呈长方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素归在同一族中，如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体等。
周期律元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。
非金属性同周期主族元素从左到右逐渐增强，同主族元素从上到下逐渐减弱。
同周期主族元素从左到右逐渐减弱，同主族元素从上到下逐渐增强。
电负性同周期主族元素从左到右逐渐增大，同主族元素从上到下逐渐减小。
原子半径同周期主族元素从左到右逐渐减小，同主族元素从上到下逐电离能原子性质及变化规律离子键的形成离子晶体的特点离子晶体的结构030201共价键的形成通过原子间共用电子对形成共价键。
分子晶体的特点低熔点、硬度小、具有挥发性、导电性差（固态和液态）、溶解性（在水中难溶解，易溶于有机溶剂）。
分子晶体的结构分子晶体中，分子间通过范德华力相互吸引，构成晶体。
金属键的形成金属晶体的特点金属晶体的结构化学反应基本类型及特点合成反应分解反应置换反应复分解反应1 2 3反应速率定义影响反应速率的因素反应速率方程化学反应速率与影响因素化学平衡及移动原理化学平衡定义影响化学平衡的因素分析化学概述及分类方法分析化学定义分析化学分类分析化学的任务滴定分析法原理01滴定分析法的应用举例02滴定分析法的优点03重量分析法原理通过化学反应将被测组分转化为一定的称量形式，然后准确称量该称量形式的重量，从而求得被测组分的含量。
南京大学第五版无机及分析化学第二章化学热力学初步与化学平衡
= －1143－[0 －(4+2)] ×8.315 × 10-3 × 298
= －1128kJ
说明：“R”应乘以10-3，则量纲为kJ·mol-1·K-1 。
由该题可见：对有气体参加的反应，pV与H相比也 只是一个较小的值。
2.3.2 热化学方程式
1. 反应进度 对任一化学反应：d D + e E = f F + g G 移项后可写成：0 = - d D - e E + f F + g G
4molNH3完全燃烧放热904.8 kJ ，所以100gNH3燃烧的热
效应为
100 标准生成焓
水溶液中总是正负离子同时存在，我们不可 能单独测定某一水合正离子或负离子的生成焓。
因此，必须规定一个相对比较标准，国际上规 定：水合氢离子的标准生成焓为零。
膨胀做功，体积变化为 V 则 W = － p· V
2.3 热 化 学
2.3.1 等容反应热、等压反应热和焓的概念
反应热：系统发生化学变化后，并使生成物的温度
回到反应前反应物的温度，系统放出或吸收的热量， 叫做该反应的反应热。
1. 等容反应热QV V＝0 W=0 根据热力学第一定律： U = Q + W U ＝ QV 意义：在等容过程中，系统吸收的热量全部用来增加
＝ (0 1) 1mol
1
以H2的物质的量改变量来计算:
＝(0 3) 1mol
3
以NH3的物质的量改变量来计算: ＝(2 0) 1mol
2
2. 热化学方程式
表示化学反应与热效应关系的方程式。如：
H2(g) + 1/2O2(g) →H2O(g)
rHm,298= －241.8 kJ·mol-1
无机及分析化学最新课件第1-2章
主量子数n是描述电子所属电子层离核远近的参数，取值为1,2,···,n等正整数，习惯上 用K,L,M,N,O,P,Q等字母来表示。
n=1,2,3,4,5,6,7 角量子数l-电子层 电子层=K,L,M,N,O,P,Q
角量子数l是描述电子云形状的参数，其取值受主量子数的制约，只能取0,1,2,3,···,(n1),对应地分别用s, p, d, f···等符号来表示。
(2) 共价键的特征
共价键的两个基本特征： 1.共价键具有饱和性；已成键的电子不能再与其他电子配对成键。 2.共价键具有方向性；原子轨道间的重叠只能沿着一定方向进行才能最大重叠。
(3) 共价键的类型
共价键一般分为σ键和π键两种类型： 1. σ键 成键时两原子沿着键轴方向，以“头碰头”的方式发生轨道重叠，形成的共
φB= VB/V
体积分数量纲为1，可以用小数或者百分数表示。
6. 摩尔分数 物质B的物质的量nB除以混合物的物质的量n称为物质B的摩尔分数，用xB表示。 溶液由溶质B和溶剂A组成，设溶质B的物质的量为nB，溶剂A物质的量为nA。则溶质B 的摩尔分数和溶剂A的摩尔分数分别为：
1. sp3杂化 原子在形成分子时，由1个ns轨道和3个np轨道之间进行杂化的过程称为sp3杂化。 2. sp2杂化 原子在形成分子时，由1个ns轨道和2个np轨道之间进行杂化的过程称为sp2杂化。
3. sp杂化 原子在形成分子时，由1个ns轨道和1个np轨道之间进行杂化的过程称为sp杂化。
第四节 分子间作用力和氢键
价键称为σ键 。 2. π键 成键时两原子的p轨道垂直于两核连线，以“肩并肩”的方式重叠，形成的
共价键称为π键 。
(4) 共价键的键参数 1. 键能 定义：在298.15K和100kPa下，断开1mol键所需要的能量，单位是kJ/mol。一般来说， 键能越大，表明键越牢固，分子越稳定。 2. 键长 分子中两成键原子核间的平衡距离称为键长。一般来说，成键原子的半径越小，成键 的电子对越多，其键长就越短，键能越大，共价键就越牢固。 3. 键角
无机及分析化学第二章
保温杯式量热计
3．焓 enthalpy
(1)对于式（2-3），U、p、V都是状态函数，则 (U+pV)也是状态函数，为了方便，我们将 它定义为一个新的状态函数，称为焓，用H 表示。对于理想气体，H只是温度的函数， 等温过程△H=0
H=U+pV
(2-5)
则式(2-3)简化为QP=H2-H1=△H
(2-6)
无机及分析化学第二章
第二章 化学热力学初步
Chapter 2 Primary Conception of Chemical
Thermodynamics
本章学习要求
1、了解热力学能、焓、熵和吉布斯自由能等状态函数 的概念
2、理解热力学第一、第二和第三定律的基本内容 3、熟练运用各种方法计算化学反应的标准摩尔焓变 4、掌握化学反应的标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯
说明：等压过程中，系统吸收的热量全部用来增加系统的焓； 即等压过程中，系统焓的减少全部以热的形式放出。
(2)由式(2-5)知，等压变化中， △H=△U+ p·△V
(2-7)
对于式(2-7)，注意： ①当生成物与反应物均为s态或l态时，△V≈0，则△H≈△U
②对有气体参加的反应，△V较大，用理想气体状态方程式来 处理
解： (1)W=-P外△V =-100KPa× (0.04-0.015)m3 =-2.5KJ
(2)V=nRT/P≈ 0.025m3 W=-200KPa×(0.025-0.015)m3-100KPa×(0.040- 0.025)m3 =-3.5kJ
(3)W=-nRTln(V2/V1) =-2×8.315×298×ln(0.04/0.015) ≈-4.9kJ
自由能变的计算方法 5、会用△G 来判断化学反应的方向，并了解温度对
无机及分析化学答案(第二版)第二章
第二章 化学反应一般原理2-1 苯和氧按下式反应：C 6H 6(l) + 215O 2(g) → 6CO 2(g) + 3H 2O(l) 在25℃100kPa 下，0.25mol 苯在氧气中完全燃烧放出817kJ 的热量，求C 6H 6的标准摩尔燃烧焓∆c H m 和该燃烧反应的∆r U m 。
解： ξ = νB -1∆n B = (-0.25 mol) / ( -1) = 0.25 mol∆c H m = ∆r H m = = -817 kJ / 0.25 mol= -3268 kJ ⋅mol -1∆r U m = ∆r H m - ∆n g RT= -3268 kJ ⋅mol -1 - (6 -15 / 2) ⨯ 8.314 ⨯ 10-3 ⨯ 298.15 kJ ⋅mol -1= -3264 kJ ⋅mol -12-2 利用附录III 的数据，计算下列反应的∆r H m 。
(1) Fe 3O 4(s) + 4H 2(g) → 3Fe(s) + 4H 2O(g)(2) 2NaOH(s) + CO 2(g) → Na 2CO 3(s) + H 2O(l)(3) 4NH 3(g) + 5O 2(g) → 4NO(g) + 6H 2O(g)(4) CH 3COOH(l) + 2O 2(g) → 2CO 2(g) + 2H 2O(l)解： (1) ∆r H m = [4 ⨯ (-241.818) - (-1118.4)] kJ ⋅mol -1= 151.1 kJ ⋅mol -1(2) ∆r H m = [(-285.830) + (-1130.68) - (-393.509) - 2 ⨯ (-425.609)] kJ ⋅mol -1= -171.78 kJ ⋅mol -1(3) ∆r H m = [6 ⨯ (-241.818) + 4 ⨯ 90.25 - 4 ⨯ (-46.11)] kJ ⋅mol -1= -905.5 kJ ⋅mol -1(4) ∆r H m = [2(-285.830) + 2(-393.509) - (-484.5)] kJ ⋅mol -1= -874.1 kJ ⋅mol -12-3 已知下列化学反应的标准摩尔反应焓变，求乙炔(C 2H 2，g)的标准摩尔生成焓∆ f H m 。
无机及分析化学-第2章_化学热力学初步-部分习题解答
-241.8
188.7
(1)25℃ ΔrGmθ =68.2+(-228.6)-(-168.6)=8.2 KJ/mol>0
正向反应不自发 360℃ ΔrHmθ=52.3+(-241.8)-(-235.3)=45.8 KJ/mol
ΔrSmθ= 219.4+ 188.7 -282 =126.1 JK-1mol-1 (2)ΔrGmθ =ΔrHmθ -TΔrSmθ= 45.8- 633× 126.1×10-3 =-34.02 KJ/mol <0 正向反应自发
m
K
1
rSm
218 . 8 1000 190 . 3
1150
K
P43 24 解： • （1）标准态下
rG m
θ
vi f G m
10 f G m ( H 2 O （ g)） f G m Na 2 S O 4） f G m Na 2 S O 4 10 H 2 O ） （ （ - 2286 (-1267 ) ( 3644 ) 91 kJ/mol 0
• (3)
T
45 . 8 10 J mol
3
1 1
126 . 1 J mol
1
K
363 K
P43 21
解： （1）
f H m /( kJ mol
S m /( J mol
θ 1
C 2 H 5 OH (l) C 2 H 5 OH (g)
1
θ
)
-277.6
的反应都能自发进行；
θ
（4）错，温度高于0K时 （5）错，如反应
无机化学及分析化学 无机及分析化学复习
第二章 化学反应的基本原理
自发过程的判据: 封闭体系，等温等压只 作体积功的条件下,
△G ＜ 0 反应自发 △G ＝ 0 平衡状态 △G ＞ 0 反应非自发
3
标准平衡常数
对溶液反应 a A（aq) +Bb（aq) =dD（aq) +eE（aq)
K
c(D) d
c
c(
E
)
c
e
c( A)
c
a
标准状态下，可直接用E 判断
方法： （1）将氧化还原反应分成两个电极反应，组成原电池； （2）判断氧化剂、还原剂； （3）氧化剂电对作正极，还原剂电对作负极
E
=E
(+)
-
E
(-)
>0，反应正向进行
即： E 大的电对中的氧化态作氧化剂， E 小的电对
中的还原态作还原剂，反应能正向进行。
40
2、判断氧化还原反应进行的方向
叙述二： 当后沉淀的AgCl 开始沉淀时，溶液中的 [I-] <
10-5 mol·L－1， 说明Cl－和I－能分离。
26
难溶性银盐的沉淀滴定分析（莫尔法）
以K2CrO4为指示剂，AgNO3为标准溶液，在中性 或弱碱性溶液中，测定Cl-、Br-
以Cl-测定为例：
SP前：Ag Cl AgCl （白色） Ksp 1.81010 SP：2 Ag CrO42 Ag2CrO4 （砖红色） Ksp 1.2 1012
HCl
NaCl 甲基橙 ------
NaHCO3 NaHCO3
V2
pH=3.9
CO2 CO2
NaOH
NaHCO3 Na2CO3 NaOH + Na2CO3 NaHCO3 + Na2CO3
无机及分析化学第二章总结
上课主要内容：2-9章（公式多，计算多）
上课时间: 周二晚 (9-11节) 地点：（2号公教楼201）
周四晚 (9-11节) 地点：（2号公教楼205）
上课要求：认真听讲，遵守纪律
第2周开始
准备一个本子记笔记（小结、习题）
带计算器 出勤
平时成绩
目的：通过重新学习能掌握本课程的基本理论。
多重平衡规则 最小自由能原理
* 当几个反应式相加（或相减） 得到另一个反应式时，其平衡常 数等于几个反应的平衡常数的乘 积（或商）。
•ΔrGm＜0，自发过程
•ΔrGm＝0，平衡状态
ΔrGm(T )
•ΔrGm＞0，非自发过程
＝ΣνiΔfGm(生)－ΣνiΔfGm (反) ＝ΔrHm －TΔrSm ≈ ΔrHm(298.15K)－TΔrSm (298.15K） ＝ －RT lnK ＝ －2.303RT lg K
• ： P41 30
• 解： △rGm ＝ Σvi△fGm(生成物)－ Σvi△fGm(反应物)
•
= -394.4+2×(-237.18) – [(-50.79)+0]
•
= -818.0 (kJ.mol-1) < 0, 能自发进行。
•
lnK = －△rGm /RT
•
= -(-818.0×103)/(8.314×298.15) 注意单位换算
T
△rH m △rHm＜0 放热反应 △rHm＞0 吸热反应
T 升高时
KT值变小
KT值增大
平衡向逆向(吸热)移动 平衡向正向(吸热)移动
T 降低时
KT值变大
KT值减小
平衡向正向(放热)移动 平衡向逆向(放热)移动
无机及分析化学计算公式1-4章节
无机及分析化学计算公式第一章：溶液和胶体理想气体方程：PV=nRT，其中T为开尔文温度表示物质的量浓度：C a=n aV质量摩尔浓度：b a=n am b,其中n a为溶质的量，m b为溶剂的质量质量分数：w a=m am，m a为溶质的质量，m为溶液的质量摩尔分数：x b=n bn，n b为b溶质的物质的量，n为总体物质的量拉乌尔定律：p=p0x b，p为稀溶液的蒸汽压，p0为同种情况下溶剂的饱和蒸汽压，x b为溶剂的摩尔分数沸点和凝固点的计算：k b和k f为沸点和凝固点常数，b B为溶剂的质量摩尔分数沸点：∆T b=k b b B凝固点：∆T f=k f b B渗透压公式：π=cRT第二章：化学反应基本原理反应进度：ξ=∆n b v b∆n b：反应中任意物质的变化量v b：化学计量系数，反应物为负值，生成物为正值热力学第一定律：△U ＝Q + W焓：H =U +pV吉布斯函数：G =H −TS ，T 为开尔文温度，S 为熵∆G ＜0，过程可正向自发进行； ∆G = 0，系统处于平衡态； ∆G ＞0，过程正向不能自发进行 标准平衡常数：① 气相反应，物质的分压用相对分压(p /p)表示2SO 2(g ) + O 2(g ) = 2SO 3(g )K θ=② 液相反应，物质的浓度用相对浓度(c /c) 表示 K θ=第三章：化学分析概论 采样公式：m =Kd a m :采取试样的最低质量/kg d : 试样中最大颗粒的直径/mmK, a : 经验常数, K值在0.02～ 0.15，a 值在1.8 ～ 2.5{p (SO 2)/p Ө}2 {p (O 2)/p Ө}2HAc= H + + Ac -{c (H +)/c Ө}⋅ {c (Ac -)/c Ө}其中X 为测量值，T 为真实值 绝对误差：E a =X −T 相对误差：E r =E a T×100%di 为偏差，X i 为测量值，X 为平均值 平均值：X =X 1+X 2+⋅⋅⋅+X nn绝对偏差：d =X i −X 相对偏差：d r =X ×100%平均偏差：d =|d 1|+|d 2|+⋅⋅⋅+|d n |n=∑|d i |n i=1n相对平均偏差：r =dX×100%μ为总体平均值 总体标准偏差：σ=√∑(X i −μ)2n i=1n相对标准偏差：s r =X×100%第四章：酸碱平衡 解离度：α=√K a θ/c 0 一元酸的型体分布：δ(A －)=K aθc(H +)+K aθ二元酸的型体分布：δ(A 2−)=K a 1θK a 2θ2+a 1θ+a 1θa 2θ三元酸的型体分布：δ(A3−)K a 1θK a 2θK a 3θc 3(H +)+K a 1θc 2(H +)+K a 1θK a 2θc(H +)+K a 1θK a 2θK a 3θ一元弱酸的酸度计算[弱碱同理]：若c 0K a θ≥20K w θ，c 0/K a θ≥500，则c(H +)=√c 0K a θ 若c 0K a θ≥20K w θ，c 0/K a θ<500则，c(H +)=−K a θ+√K aθ2+4c 0K a θ2若c 0K a θ<20K w θ，c 0/K a θ≥500则，c(H +)=√c 0K a θ+K wθ两性物质酸度计算：c 0K a2θ≥20K w θ，c 0<20K a 1θ则c(H +)=√c 0K a1θK a 2θK a 1θ+c 0c 0K a 2θ≥20K w θ，c 0≥20K a 1θ则c(H +)=√K a 1θ×K b 1θ c 0K a 2θ<20K w θ，c 0≥20K a 1θ，则c(H +)=√K a 1θ(c 0K a 2θ+K w θ)c 0缓冲溶液pH 的计算： pH =pK aθ− lg c ac b,其中c a 为共轭酸浓度，c b 为共轭碱浓度缓冲溶液的缓冲范围：pH =pK a θ±1。
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（四）异常值的取舍 2.异常值的取舍方法
Q值检验法的基本步骤如下：
①将测定数据从小到大排列:x1，x2 , x3 ,…, xn-1, xn。其中x1和 xn 为异常值，xn—x1称为极差。
②求出异常值与邻近值之差x2—x1或xn—xn-1。 ③将异常值与相邻的一个数值的差，除以最大值与最小值之差（常
物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展
用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析 化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示 剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化 和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。
第二个重要阶段: 20世纪40年代，仪器分析的发展。
分析化学与物理学及电子学结合的时代。
二、分析结果的数据处理
（一）有效数字 有效数字是指在分析工作中实际能测量到的数
字。它包括所有的准确数字和最后一位不确定的数字。 例如，读取滴定管上的刻度时，甲是24.55mL，乙是
24.54mL，丙是24.53mL，这三个数据中，有4位有 效数字，其中24.5是准确数字，而第4位数字是估计 数，是不确定的数字。
7、四大民间传说：;《梁山伯与祝英台》、《白蛇 传》、《牛郎与织女》、《孟姜女》;
8、四大佛教名山：山西五台山（文殊菩萨道场）
、四川峨嵋山（普贤菩萨道场）、浙江普陀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（观 音菩萨道场）、安徽九华山（地藏菩萨道场）;
9、四大名园：;颐和园、承德避暑山庄、苏州拙政 园、苏州留园;
10、四大名楼：;岳阳楼、腾王阁、黄鹤楼、蓬莱 阁;
一、定量分析 的误差
2.误差的减小方法 （1）选择合适的分析方法
(2)减小测量误差 (3)减小偶然误差 (4)检查和消除系统误差
①对照试验 ②空白试验 ③校准仪器和量器 ④采用辅助方法校正分析结果
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度
1.准确度和误差
准确度是指测定值与真实值的接近程度，准
实时分析
化学图象
过程分析
分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
第二节 定量分析测定的一般程序
定量分析的任务是确定样品中有关组分的含量。完成一 项定量分析的任务，一般要经过以下几个步骤。
一、试样的采取 二、试样分解 三、试样中干扰物质的分离 四、测定方法的选择 五、分析结果的计算及评价
一、定量分析 的误差
分为常量组分分析、微量组分分析和痕量组
分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III)
分析化学发展经历3次重大变革
第一个重要阶段: 20世纪起初的20-30年间分析化学发展成为一门独立 的学科
第二章 分析化学概述
§2-1 分析化学概述 §2-2 定量分析的一般程序
§2-3 定量分析的误差及数据 处理
本章学习目标
【知识目标】
了解分析化学的任务、作用、发展趋势及分析方法的分类和测 定的一般程序。 掌握定量分析中误差的分类、来源、表示方法及减免方法。 掌握有效数字的修约规则、运算规则及异常值的取舍规则。
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 2.精密度与偏差 这两种偏差都是指个别测定结果与平均值之间的差
值，而对多次测定结果的精密度，常用平均偏差表示。分
为绝对平均偏差和相对平均偏差。设有n个测得值，x1 , x2 , x3 ,· · · , xn-1算, 术x平n均，值，(x则) ：x1 x2 ……xn
计算：0.3 + 22.2 + 2.2 = 24.7
（三）有效数字的运算法则
2.乘除法 有效数字的位数取决于相对误差最大的数据的
位数。 【例4】计算0.254×22.2÷2.2345 = ？
解：修约：0.254×22.2÷2.23 计算：0.254×22.4÷2.23 = 2.53
（四）异常值的取舍
分析化学是人们认识自然、改造自然的工具，在国 民经济建设和人类生活中有着重要的意义，分析化学是 工、农业生产的“眼睛”。
在高等职业技术学院的许多专业，特别是高等农、 林、牧、食品加工、水产院校中，分析化学是一门实践 性很强的重要基础
课，它为后续的有关课程打基础。 因此，必须重视分析化学的学习。
二、分析化学方法的分类
在确定有效数字的位数时，数据中的“0”是否为 有效数字，应以具体分析而定。
二、分析结果的数据处理
（二）有效数字的修约规则
在运算数据的过程中，必须舍弃一些多余的数字，以便于运算。这种
过程称为“数字修约过程”。
“数字修约规则”，目前大多采用“四舍六入五留双”的规则进行修
约。如按照这一规则，将下列测量值修约为四位有效数字，其结果为
1.异常值 在多次测量所得到的数据中，有时会 出现一些个别特别大或特别小的数据，这些数据称 为异常值（或可疑值）。
异常值的取舍：由过失误差引起的，则必须 舍去；由偶然误差引起的就应保留。不知道可疑值 是否含有过失，必须借助统计学的方法来决定取舍。
2.异常值的取舍方法 判断异常值取舍的方法很多，测定次数在3～
（一）误差的分类、来源和减小方法 1.误差的分类及来源
（1）系统误差 产生系统误差的主要来源是： ①方法误差 ；
②仪器误差 ；③试剂误差 ；④操作误差 ； （2）偶然误差 在分析过程中由某些不固定而难以控制的偶
然因素造成的误差。偶然误差对测定结果的影响是 有时大、有时小、有时正、有时负，具有可变性。
（一）按分析任务分类 分为定性分析、定量分析和结构分析。
（二）按分析对象分类 分为无机分析和有机分析。
（三）按分析方法的测定原理分类 分为化学分析法和仪器分析法。 1.化学分析法：是以物质的化学反应为基础的
分析方法。可以分为重量分析法和滴定分析法。
二、分析化学方法的分类 2.仪器分析法：是以被测定物质的物理性质
14.2442
14.24
26.4863
26.49
15.0250 15.0150
15.02 15.02
15.0251
15.03
注意：对某个数字进行修约时，不能连续多次修约。
（三）有效数字的运算法则
1.加减法 几个数据相加或相减时,它们的和或差的有效数字保留位
数，以小数点后位数最少的一个数据为准。 【例3】计算0.254 + 22.2 + 2.2345 = ？ 解： 修约：0.3 + 22.2 + 2.2
11、四大发明：;罗盘、指南针、火药、印刷术; 12、农业指南：;《齐民要术》、《农桑辑要》
、《农书》、《农政全书》; 13、四大古都：;西安、洛阳、北京、南京; 14、四大古镇：;广东佛山、江西景德镇、湖北
汉口、河南朱仙镇; 15、四大菜系：;鲁菜、川菜、苏菜、粤菜;
【能力目标】
学会电子天平和称量瓶的使用。 掌握用差减称量试样的方法。
分析化学是研究分析方法的科学或学科 是化学的一个分支 是一门人们赖以获得物质组成、结 构和 形态的信息的科学 是科学技术的眼睛、尖兵、侦察员 ，是进行科学研究的基础学科
一、分析化学的任务和作用
根据分析的目的和任务不同，将分析化学分为定 性分析、定量分析和结构分析三部分。
解：两者的绝对误差分别为：
E1＝1.6380－1.6381＝－0.0001（g） E2＝0.1637－0.1638＝－0.0001（g）
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 1.准确度和误差
两者的相对误差分别为：
0.0001 Er1 1.6381 100% 0.006%
0.0001 Er2 0.1638 100% 0.06%
解：
x 17.16% 17.18% 17.17% 17.17%
3
d1 17.16% 17.17% 0.01%
d2 17.18% 17.17% 0.01% d3 17.17% 17.17% 0
相对平均偏差= 0.0067% 100% 0.039% 17.17%
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 3.准确度和精密度的关系 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 两者的差别主要是由于系统误差的存在
原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材料， 99.99999％，砷化镓，要测定其杂质，化学分析 法无法解决，促进了仪器分析和各种分离方法的 发展。
第三个重要阶段: 20世纪70年代以来, 分析化学发展到分析科学 阶段
现代分析化学把化学与数学、物理学、计算 机科学、精密仪器制造、生命科学、材料科 学等学科结合起来，成为一门多学科性的综 合科学。
确度的高低常用误差表示。
误差又可分为绝对误差（E）和相对误差（Er）
测定值
（x）是测定值、（T）是真实值
绝对误差可表示为： Er
x T T
E=
100%
x－T
相对误差可表示为：
一、定量分析 的误差
（二）误差的表示方法—准确度和精密度 1.准确度和误差
【例1】 用分析天平称量两试样的质量分别为1.6380g和 0.1637g，假设两试样的真实值分别为1.6381g和 0.1638g，求两次测量的绝对误差和相对误差。
测定结果数据：1.25，1.27，1.31，1.40，用Q检
验法（置信度为95％），判断1.40这个数据是否应
该保留？ 解：
Q= 1.40 1.31 0.600 1.40 1.25
已知，n = 4，查表2－3，Q0.95 为0.829，Q值小于表 中的Q0.95 值，故1.40这个数据应予保留。
1、四大美女：;沉鱼落燕，闭月羞花;：西施、王昭 君、杨玉环、貂婵