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溶液配制及浓度计算

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分析化学电子讲义 化验分析数据处理及结果计算

化验分析数据处理及结果计算

本章教学目的:

1、了解分析化学常用计量单位。

2、掌握化学分析中常用的溶液浓度表示方法。 3、掌握分析化学计算基础。

4、掌握可疑值概念,分析数据的取舍方法4d、Q检验法、Grubbs法,它们的特点及相互关系。

5、理解平均值精密度的表示方法,平均值的置信区间。

教学重点与难点:溶液浓度表示方法;滴定分析结果计算;可疑数据的取舍。 教学内容:

第一节 分析化学中的计量关系

一、法定计量单位 什么是法定计量单位?

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

SI基本单位 量的名称 长度 热力学温度 质量 物质的量 单位名称 米 开[尔文] 千克(公斤) 摩[尔] 符号 m K kg mol 量的名称 时间 光强度 电流 单位名称 秒 坎[德拉] 安[培] 符号 s cd A 简单介绍SI基本单位。

二、分析化学中常用法定计量单位

1、 物质的量:用符号nB表示,单位为摩尔(mol)。

规定:1mol是指系统中物质单元B的数目与0.012kg碳-12的原子数目 (6.02×1023)相等。

物质基本单元:可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子和这些粒子的特

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定组合。

例如:H2O为基本单元,则0.018kg水为1mol水。

H2SO4为基本单元,则0.098kg H2SO4为1mol。 1/2 H2SO4为基本单元,则0.098kg H2SO4 为2mol

由此可见:相同质量的同一物质,由于所采用基本单元不同,其物质的量也不同。

表示方法:1 mol H其质量为1.008g;

1 mol H2其质量为2.016g; 1 mol 1/2Na2CO3其质量为53.00g; 1 mol1/5 KMnO4其质量为31.60g。

2、质量(m):单位为千克(kg);克(g);毫克(mg);微克(μg)。1kg = 1000g = 1×106mg = 1×109μg 3、体积(V):单位为米3(m3)

分析化学中:升(L);毫升(ml);微升(μl)。 1m3 = 1000L = 1×106ml = 1×109μl

4、摩尔质量(MB):单位为千克/摩(kg/mol),常用g/mol表示。 m MB= nB

介绍p185页表5-7,常用物质的摩尔质量。 5、摩尔体积(Vm):单位为m3/mol;常用L/mol。 理想气体:22.4L/mol 。 v Vm= nB

6、密度(ρ):kg/m3;g/cm3;g/ml。 7、元素的相对原子质量(Ar)

指元素的平均原子质量与12C原子质量的1/12之比。 8、物质的相对分子质量(Mr),即以前的分子量。

指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 三、分析化学计算基础

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四、溶液浓度表示方法 1、物质的量浓度

物质的量浓度 = 物质的量/混合物的体积 cB = nB/V 式中:

cB—物质B的物质的量浓度,mol/L; nB—物质B的物质的量,mol; V—混合物(溶液)的体积,L B—基本单元 2、质量分数

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 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。 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。 4、体积分数

B的体积分数 = 混合前B的体积/混合物的体积 φB表示,量纲为1。

φ(C2H5OH)= 0.70 或φ(C2H5OH) = 70 % 质量分数表示:mg/g、μg/g、ng/g。 5、比例浓度

容量比浓度 :液体试剂相互混合的表示方法。

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(1+5)HCl:1体积浓盐酸与5体积蒸馏水混合。质量比浓度:两种固体试剂相互混合的表示方法。

(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。

6、滴定度(Titer) 滴定度有两种表示方法:

(1)Ts:每毫升标准溶液中所含滴定剂(溶质)的克数表示浓度。单位g/mL。 溶质的质量 m(g) Ts= = 溶液的体积 V(ml)

例如:THCl = 0.001012g/ml的HCl溶液,表示每毫升此溶液含有0.001012g纯HCl。

(2)Ts/x:以每毫升标准溶液所相当的被测物的克数表示的浓度。

S:代表滴定剂的化学式。 X:代表被测物的化学式。

被测物的质量 m(g)

TS/X = =

标准溶液的体积 V(ml)

THCL/Na2CO3=0.005316g/mol 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。

第二节 滴定分析结果计算

一、滴定分析计算的依据

1、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。

2、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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