分析化学(第二版)主要计算公式汇总————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:分析化学(第二版)主要计算公式总结第二章误差和分析数据处理(1)误差绝对误差δ=x-μ相对误差=δ/μ*100%(2)绝对平均偏差:△=(│△1│+│△2│+……+│△n│)/n (△为平均绝对误差;△1、△2、……△n 为各次测量的平均绝对误差)。
(3)标准偏差相对标准偏差(RSD)或称变异系数(CV) RSD=S/X*100%(4)平均值的置信区间:ﻫ*真值落在μ±1σ区间的几率即置信度为68.3% *置信度——可靠程度ﻫ*一定置信度下的置信区间——μ±1σ对于有限次数测定真值μ与平均值x之间有如下关系:ﻫﻫ s:为标准偏差ﻫn:为测定次数ﻫt:为选定的某一置信度下的几率系数(统计因子)(5)单个样本的t检验目的:比较样本均数所代表的未知总体均数μ和已知总体均数μ0。
计算公式:t统计量:自由度:v=n - 1适用条件:(1)已知一个总体均数;(2) 可得到一个样本均数及该样本标准误;(3)样本来自正态或近似正态总体。
例1难产儿出生体重n=35,=3.42, S =0.40,一般婴儿出生体重μ0=3.30(大规模调查获得),问相同否?解:1.建立假设、确定检验水准αH0:μ = μ0 (无效假设,nullhypothesis)H1:(备择假设,alternative hypothesis,)双侧检验,检验水准:α=0.052.计算检验统计量,v=n-1=35-1=343.查相应界值表,确定P值,下结论查附表1,t0.05 / 2.34 = 2.032,t < t0.05 / 2.34,P>0.05,按α=0.05水准,不拒绝H0,两者的差别无统计学意义(6)F检验法是英国统计学家Fisher提出的,主要通过比较两组数据的方差 S^2,以确定他们的精密度是否有显著性差异。
至于两组数据之间是否存在系统误差,则在进行F检验并确定它们的精密度没有显著性差异之后,再进行t 检验。
样本标准偏差的平方,即(“^2”是表示平方):S^2=∑(X-X平均)^2/(n-1)两组数据就能得到两个S^2值,S大^2和S小^2F=S大^2/S小^2由表中f大和f小(f为自由度n-1),查得F表,然后计算的F值与查表得到的F表值比较,如果F < F表表明两组数据没有显著差异;F ≥ F表表明两组数据存在显著差异(7)可疑问值的取舍: G检验法G=S xx第三章滴定分析法概论主要化学公式(1)物质的量浓度cB=n B/V B(2)物质的量与质量的关系n B=mB /MB(3)滴定剂与待测物质相互作用的计算 c A V A =a/t cTV T c T V T =t/a(1000m A /M A )(4)滴定度与滴定剂浓度之间的关系 T T/A =a/tc T M A/1000(5)待测组分质量分数的计算ωA =(T T/A VT )/S *100%=ScTVTMA ta1000/*100%第4章 酸碱滴定法(1)共轭酸碱对K a与K b间的关系:KaKb =Kw(2)酸碱型体平衡浓度([ ]),分析浓度(c)和分布系数(δa )之间的关系 (3)一元强酸溶液的pH 的计算[H+]=24w2K c c ++ 精确式p H=-lg c 近似式 (4)一元弱酸溶液pH 的计算 [H+]=wa ]HA [K K + 精确式(5-11)(关于[H+]的一元三次方程)其中 [HA]=c [H +]/([H +]+Ka )·若[A -]>20[OH -](即cK a>20K w ),可以忽略因水解离产生的H + ﻩPBE 简化为 [H +]≈[A -]∴ [H +]=aa ])H [(]HA [K c K +-= (5-12)·若不但cK a >20Kw ,而且c /K a >400(即c >20[A -]或c>20[H +]),也就是弱酸的解离度[A -]/c<0.05,就可以忽略因解离对弱酸浓度的影响,于是[HA]≈c∴ [H+]=a cK 最简式 ﻩ·若cK a>20Kw ,c /K a <400,由式(5-12)可得[H+]=24a2a a cK K K ++- 近似式(1)·若cK a <20K w ,C/K a >400(适用于酸极弱、且浓度极小的情况,此时[HA]≈c ),由式(5-11)可得ﻩ [H +]=wa K cK + 近似式(2)(5)多元酸溶液pH 的计算最简式 ][H A][H 1a 2cK c =∴≈+(6)两性物质(N aHA )溶液pH 的计算最简式 ][H 21a a K K =+(7)缓冲溶液pH 值的计算 最简式:[H +]=ca/cb*Ka第五章 络合滴定法 (1)酸效应系数:)(H Y α==][][][][][][][62'Y Y H Y H HY Y Y Y ++++= ==1/Y δ在副反应中分布分数Y δ与)(H Y α互为倒数⑴)(H Y α==621621211456][][][a a a a a a a a a K K K K K K H K K H K H ++++++++==1+4556][][][2aa a a K H K K H K H +++++ +6534][a a a K K K H ++6534][a a a K K K H ++6534][a a a K K K H +(2)共存离子效应系数αY(N ))(N Y α==][][][Y NY Y + 因为[NY]==K NY [N ][Y]故:)(N Y α==1+ K NY [N ](3)ED TA 与H+及N 同时发生副反应的总的副反应系数αY ,Y α==)(H Y α+1)(-N Y α(4)被测金属离子M 的副反应系数αM :][][][][][][][2')(M ML ML ML M M M n L M ++++==== α= 1+nnL L L ][][][221βββ+++ 若有P 个络合物与金属发生副反应,则:)(N Y α=)(1N Y α+)(2NY α+…+)(n N Y α-(n-1)化学计量点pM ’的计算 pM ’=1/2[p cM(s p)+lg K’MY ](7)金属离子指示剂颜色转变点(变色点)pM t 值的计算 p Mt =lgK MIn -lg αIn(H) (8)滴定终点误差%1001010',''⨯-==∆-∆MYSP M pM pM t K C E(9)直接准确滴定金属离子的可行性判据:6lg ',≥MYsp M KC第六章 氧化还原滴定法(1)氧化还原电对的电极电位——Nerns t方程式)Red ()Ox (lg0.059)Ox /Red ()Ox /Red (θa a n E E +=(2)以浓度替代活度,且考虑到副反应的影响,则电对在25C时的条件电位lg059.0/OR RO n E Eαγαγθθ+=(3)氧化还原反应的条件平衡常数K ’(25C 时)059.0)n'E ' (E K' Lg 21︒-︒=(4)氧化还原滴定化学计量点时的电位值φsp212211sp n n 'E n 'E n E +︒+︒=(5)氧化还原滴定突跃范围计算式φ2‘+0.59*3/n2(V)—φ1‘+0.59*3/n1(V) (6)氧化还原指示剂变色的电位范围 φ‘±0.059/n(V )/Μ,0.059 = lg( + )i jz z i i j jiK a K a n ϕ±⋅第7章 沉淀滴定法和重量滴定法 主要计算公式(1)沉淀溶解积 pK sp=p Ag+pX (2)化学计量点 pA g=pX+1/2pKsp (3)质量分数计算 ω=(CV*M/1000)/m s *100% (4)1:1型的MA 沉淀溶解度的计算 S='Ksp =KspaMaA(4)化学因数(或称换算因数)Fm ’=m F (m 为称量形式的质量,m ’为被测成分的质量) (6)被测成分的质量分数ω ω=mF /me*100%第八章 电位分析法及永停分析法 主要计算公式(1)电池电动势: E电池=φ(+)-φ(-) (2)直接电位法测定溶液pH pH x =P Hs+(E x -E s )/0.059(25C) (3)离子选择电极的电位φφ=K±2.303RT/F*lg ai = K’±2.303R T/F*lg ci K ’=K ±2.303RT /nF *lg (f i /a i )(4)干扰响应离子存在时离子选择电极的电位值(5)离子选择电极两次测量法计算待测溶液中离子的浓度Ex-E s=±2.303RT/nF*(lg cx -l gcs )(6)标准加入法计算待测溶液的离子浓度XS E S X S S X V V V V C C ⋅⋅+=⇒∆10)( nFRT S 303.2)1()2(=-式,且令式(7)直接电位法测量误差的计算式△c/c=nF /RT*△E ≈39n △E第9章 光学分析法概论主要计算公式 (1)光的波动性用波长λ,波数σ和频率υ作为表征 λ是在波的传播路线上具有相同振动相位的相邻两点之间的线性距离,常用n m作为单位。
σ是每厘米长度中波的数目,单位cm -1。
υ是每秒内的波动次数,单位Hz 。
在真空中波长,波数和频率的关系为:v=c/λσ=1/λ=υ/c(2)光的微粒性用每个光子具有的能量E 作为表征 光子的能量与频率成正比,与波长成反比。
它与频率、波长的关系为E=h υ=hc /λ=hc σ第10章 紫外-可见分光光度法(1)Lamber -Be er 定律A=-lg T=E cl(2)摩尔吸光定律εε=cm E 1%1*10M (3)双波长法计算公式△A=A 2-A 1=A2a -A 1a =(E 2a -E1a )c al第11章 荧光分析法(1)荧光效率φt =发射荧光的光子数/吸收激发光的光子数(2)荧光强度F 与荧光物质浓度c的关系(E cl<0.05)F=2.3 '0I K Ecl(3)比例法:(F s -F 0)/(Fx-F 0)=c s /cxCx=(F x -F0)/(Fs -F 0)*c s第12章 原子吸收分光度法主要计算公式(1)波尔兹曼分布律0N Nj =0g gj ex p(-KTE Ej 0 ) (2)吸收线的总半宽度△υT=[△υD+(△υL+△υR+△υN)2]1/2(3)当使用被测原子的共振发射线作为光源,且试样中被测组分的浓度不太高时,吸收度与浓度呈线性关系。