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分析化学公式和计算

1、准确度:指测量值与真值之间相互接近的程度,用“误差”来表示。

(1)、绝对误差:测量值x 与真值μ的差值,δ=x -μ(2)、相对误差:指绝对误差在真值中所占的比值,以百分率表示:%100%⨯=μδ%2、精密度:指对同一样品多次平行测量所得结果相互吻合的程度,用“偏差”来表示。

(1)、绝对偏差:d=x i -x(x i 表示单次测量值,x 表示多次测量结果的算术平均值)平均偏差:d =n d d d d n ++++......321=nx x ni i ∑=-1(2)、相对偏差:xd×100%相对平均偏差:xd×100% 3、标准偏差:样本标准偏差S=1)(21--∑=n x x ni i相对标准偏差(RSD)%=xs×100例:测定铁矿石中铁的质量分数(以%表示),果分别为:67.48%,67.37%,67.47%,67.4367.40%。

计算:⑴平均偏差⑵相对平均偏差⑶偏差⑷相对标准偏差⑸极差解:套以上公式4、平均值的精密度:用平均值的标准偏差来ns s x x =平均值的置信区间:nts x ±=μ5、异常值的取舍:Q 检验:Q=最小最大紧邻可疑x x x x --G 检验:sx x G q -=6、t 检验和F 检验⑴题目提供的数据与具体数值μ(权威数据)t 检验: t=n sx μ-,如计算出来的值小于值,说明无显着性差异。

⑵题目提供两组数据比较,问两组数据是否有显着性差异时,F 检验+t 检验:F 检验:判断精密度是否存在显着性差异。

F=2221ss(1s 是大方差,2s 是小方差,即1s 〉2s ),计算值小于,说明两组数据的精密度不存在显着性差异,反之就有。

两组数据F 检验无显着性差异后,进行两个样本平均值的比较:212121n n n n s x x t R+•-=,)1()1()1()1(21222121-+--+-=n n n s n s s R ,如果计算出来值小于查表值,表示两测量平均值之间无显着性差异。

7、t f ,α,例,t 8,05.0表示置信度为95%,自由度为8的t 值。

▲两组数据有无显着性差异的计算步骤:①利用以上公式求出各组数据的平均值x 、标准差s ==1)(21--∑=n x xni i、及各组数据的个数n②F 检验的公式套进去,注意大小分差分别是子和分母上,计算F 值③与题目提供的F 值比较大小,如果计算出来值小于的话就给出个结论:F 计算<F ,所以两的精密度无显着性差异 ④利用上面的公式求)1()1()1()1(21222121-+--+-=n n n s n s s R, 代入212121n n n n s x x t R+•-=⑤把计算出来的t 值与题目提供的比较,如果的话就给出个结论:无显着性差异.具体步骤看书上第25页的例题.8、滴定终点误差:TE(%) =101010⨯-X∆-X ∆tp p ck 强酸强碱滴定:K t =1/K w =1014 (25℃),强酸(碱)滴定弱碱(酸): K t =K a / K w (K w ), c=c sp配位滴定:K t =K MY ′, c=c )(sp M 。

例:0.1000mol/L 的NaOH 滴定20.00ml 的0.1000mol/L 的HCl ,以酚酞为指示剂(pHep=计算滴定误差。

解:根据已知条件计算(1) c sp=0.05000mol/ml(2)pHep=9.00,强酸强碱的pHsp=7.00, ΔpH =2.001410=t K ,c=c 2sp(3)带入公式,求得:TE(%)9、滴定度(TB T V m T B=/),例: FeO Cr K T /722=0.05321g/ml ,表示每消耗1ml 722O Cr K 标准溶液可与0.05321g 的Fe 完全作用。

HCL NaOH T /=0.03646g/ml ,表示用NaOH 标准溶液滴定HCl 试样,每消耗1ml NaOH 标准溶液可与0.03646gHCl 完全反应.例 若用T HCl NaOH /=0.003646g/ml NaOH 的标准溶液测定盐酸,用去该标准溶液22.00ml ,求试样中HCl 的质量。

解:m HCl =V NaOH ·T HCl NaOH /=22.00ml x 0.003646 g/ml=0.08021g10、分布系数:溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度中所占的分数,又称为分布分数,以δi ,下明它所属型体。

[]ci i =δ[][]aHAKH H +=++δ,[]aaA K H K +=+-δ,+-A HA δδ例:计算pH =5.00时,HAc (0.1000mol/L )和Ac-的分布系数及平衡浓度。

解:HAc 的Ka 值可查表得到51076.1-⨯=a K ,=HACδ[][]aKH H +++=3.01076.11000.11000.1555=⨯+⨯⨯---[]036.01000.036.0=⨯=•=c HAc HAc δ(mol/L[]064.01000.064.0=⨯=•=--c Ac AC δ(mol/L11、多元酸各型体的分布系数:12、配位平衡体系中累积稳定常数:[][][]nn n n L M ML K K K =•=...21β 13、强酸强碱溶液的pH 值计算:强酸:若C a ≥20[O H-],[][]c A H ==+_,[H +[]c H pH lg lg -=-=+强碱:若C b ≥20 [H +],[]c OH =-,pK pH w -=14、弱酸(碱)溶液的pH 计算:若a a K c •≥20w K ,a a K c /≥ 500,则:[]a a K c H •=+,[]bb Kc OH •=-15、多元酸(碱)溶液的pH 计算:若C a K a1≥20K w ,1/a a K c ≥ 500,[]a a c H c ≈-+,则[]a a c K H •=+1,[]bb c K OH •=-116、两性物质溶液的pH 计算:若2a cH ≥20w K ,c ≥201a K , 1a K +c ≈c , 得最简式:[]21a a K K H =+,()2121a a pK pK pH +=17、弱酸弱碱混合溶液的pH 计算:若b a c c ≈,则有:[]'aa K K H =+18、缓冲溶液的pH 计算:若a c ,b c 较大, a c ≥20 []+H , b c ≥20[]+H ,最简式:[]b a ac c K H =+,ab ac cpK pH lg +=若溶液为碱性pH >8,[]+H 忽略, a c ≥20[]-OH , b c ≥20[]-OH ,最简式: []ba ac c K H =+19、指示剂的变色范围:1±=HIn PK PH20、强酸(碱)的滴定:例:NaOH (0.1000mol/L )→HCl (0.1000mol/L, 20.00ml)在滴定过程中pH 值的变化⑴滴定开始前,b V =0,(组成为:HCl )[]+H =a c = 0.1000mol/L , pH=1.00(2)b V <a V , (组成为NaCl ,HCl )SP 前0.1%时,加入NaOH 19.98ml[]+H =C ·(aV-b V )/(a V +b V )=0.1000×(20.00-19.98)/(20.00+19.98)=5.000×10-5mol/L即,pH=4.30(3) b V =a V (SP), (组成为NaCl ) []+H =[]-OH =w K =710-mol/L pH=7.00(4) b V >a V :SP 后0.1%,加入NaOH20.02ml 成为NaCl ,NaOH )[]-OH =C(aV-b V )/(a V +b V )=0.1(20.02-20.00)/(20.00+20=5.0× 10-5 mol/LpOH=4.30, pH=9.70 21、一元弱酸(碱)的滴定:例:NaOH (Cb :0.1000mol/L )→HAc (Ca :0.1000mol/L ,Va :20.00ml )滴定过程溶液pH 的变化。

(1)滴定开始前b V =0,(组成:HAc ),[]aa K c H •=+pH=2.88(2)sp 前,加入NaOH 19.98ml ,(组成HAc, NaAc,缓冲液)a b a c c pK pH lg+==HAcAca c cpK -+lg-Ac c -=0.1000×19.98/(20.00+19.98)=5.0×10-2mol/LHAc c =0.1000×(20.00-19.98)/(20.00+19.98)=5.0×10-5mol/LpH=7.76(3)SP 时,a V =b V ,组成:NaAc (弱碱)b c =0.1000/2=0.0500mol/LpOH =5.28, ∴pH=8.72(4)SP 后,加入b V =20.02ml ,即SP 后0.1%时,NaAc ,NaOH (按照强碱计算):[]b b VV VV OH +-=-pOH =4.30 ∴ pH=9.7022、滴定终点误差:强酸滴定强碱时的终点误式:[][](%)⨯-=-+spepepc OH H TE 强碱滴定强酸时的终点误差公式:[][]%100(%)⨯-=+-spepepc H OH TE 例:求用0.10mol/L NaOH 滴定0.10mol/LHCl=4.0(用甲基橙作指示剂)和pH =9.0(用酚酞作指示的终点误差。

解:(1)甲基橙变色pH =4.0:[]+H =1.0×410-mol/L ;[]-OH =1.0×1010-moC =0.10/2=0.05mol/L%10005.0101101(%)410⨯⨯-⨯=--TE =-0.2%(2)酚酞变色pH =9.0:[]+H =1.0×910-mol/L ;[]-OH =1.0×510-mol/L ;C =0.10/2=0.05mol/L%10005.0100.110 ×1.0(%)9-5⨯⨯-=-TE =0.02%弱酸(碱)的滴定终点误差公式:23、强碱滴定一元弱酸:[]%100%⨯⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=-HA sp c OH TE δ, 强酸滴定一元弱碱: []%100%⨯⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=B sp c H TE δ 例:用NaOH (0.1000mol/L )溶液滴定20.00ml HAc (0.1000mol/L )溶液。

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