无机及分析化学总结..ppt
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无机及分析化学总结 考核方式及成绩评定方法 • 1．理论课考核方式：闭卷考试 • 2．理论课成绩评定方式：采取结构评分法，具体 措施为：总成绩＝平时成绩(20%)＋期末考试成绩 (50%)+实验成绩(30%)平时成绩为上课考勤和作 业成绩 • 3．实验成绩评定方式为：从考勤、预习、实验操 作过程及结果、实验报告四方面相结合给出实验总 成绩凡发现实验中有臆造、涂改、抄袭者，一律 以0分计实验报告成绩分次记分 一、误差及数据处理 (一) 误差产生的原因及减免方法 测定结果与真实值之间的差异称为误差误差有正负 ，当测定值大于真实值时为正误差，当测定值小于真实值 时为负误差误差可分为系统误差和偶然误差 1. 系统误差(可测误差) 系统误差是由于某些比较确定的原因所引起的，具有 单向性和重现性 (1) 方法误差 由于分析方法本身造成的 (2) 仪器、试剂误差 由于仪器本身不准确和试剂不纯而 引起的分析误差 (3) 操作误差 一般是指在正常操作条件下，由于分析人 员掌握操作规程和实验条件有出入而引起误差 §1－2 有效数字及其误差 2.偶然误差(随机误差) 偶然误差是由于一些偶然因素所引致的误差对 分析结果的影响不固定，有时大，有时小，有时正， 有时负。
偶然误差符合正态分布 规律，即：(1)绝对值相等 的正误差和负误差出现的机 会相等；(2)小误差出现的 次数多,大误差出现的次数 少,个别特别大的误差出现 的次数极少 3.误差的减免 (1)消除系统误差 a.对照试验 标准样品对照试验是用已知准确含量的标准样品(或纯 物质配成的合成试样)与待测样品按同样的方法进行平行测 定，找出校正系数以消除系统误差 标准方法对照试验是用可靠的分析方法与被检验的分析 方法，对同一试样进行分析对照若测定结果相同，则说明 被检验的方法可靠，无系统误差 b.空白试验 在不加样品的情况下，按照与样品相同的分析方法和步 骤进行分析，得到的结果称为空白值从样品分析结果中减 掉空白值 c.校准仪器 (2) 减少偶然误差的方法 在消除或减小系统误差的前提下，通过增加平行测定的 次数，可以减小偶然误差一般要求平行测定3～5次，取算 术平均值，便可以得到较准确的分析结果 (二)分析结果的数据处理 1.准确度与误差 测定值与真实值之间的接近程度称为准确度，用误差 表示 (1)绝对误差 验测得的数值x与真实值T之间的差值称为 绝对误差E即： E = x－T (2)相对误差 相对误差是指绝对误差占真实值之百分比。
即： 2.精密度与偏差 对同一样品多次平行测定结果之间的符合程度称为 精密度，用偏差表示 (1)绝对偏差和相对偏差 绝对偏差是指某一次测量值与平均值的差异即： 相对偏差是指某一次测量的绝对偏差占平均值的百分 比 (2)平均偏差 表示多次测量的总体偏离程度 相对平均偏差 (3)标准偏差S和相对标准偏差Sr 准确度与精密度的关系 准确度表示测量的准 确性，精密度表示测量 的重现性只有精密度 和准确度都好的方法才 可取 对样品多次平行测定中，精密度高，只表明偶然误 差小，不能排除系统误差存在的可能性，即精密度高， 准确度不一定高只有在消除系统误差的前提下，才能 以精密度的高低来衡量准确度的高低如精密度差，实 验的重现性低，则该实验方法是不可信的，也就谈不上 准确度 二、有效数字及其运算规则 1.有效数字及其位数 分析工作中实际能测量到的数字称为有效数字 有效数字位数确定： ①“0”在数字之前起定位作用，不属于有效数字； ②在数字之间或之后属于有效数字； ③方指数不论数字大小，均不属于有效数字； ④对数值(pH、pOH、pM、pKa、pKb、lgKf等)有效数 字的位数取决于小数部分的位数。
如： 0.001435 1.2010 pH = 4.75 4 位 5 位 2 位 10.05 6.02×1023 pKa= 12.068 4 位 3 位 3 位 2.有效数字的运算规则 (1) 记录测量数值时，只保留一位可疑数字； (2) 当有效数字位数确定后，尾数的舍弃办法：“四舍六 入五留双” 27.0249取四位有效数字时，结果为27.02，取五位有 效数字时，结果为27.025又例如7.1035和7.1025取四位 有效数字时，则分别为7.104与7.102 (3) 几个数据相加或相减时，其和或差的有效数字的保留 ，应该以小数点后位数最少(绝对误差最大)的数字为准 例如： 0.0121 + 25.64 + 1.05782 = 0.01 + 25.64 + 1.06 = 26.71 (4) 在乘除法中，有效数字的保留应该以有效数字位 数最少（相对误差最大）的为准例如： 0.0121×25.64×1.05782 (5) 非测量所得的数据可以视为有无限多位有效数字 (6) 误差和偏差一般只取一位有效数字, 最多取两位有效数 字 (7) 在对数计算中，所取对数的位数应与真数的有效数字位 数相等。
= 0.0121×25.6×1.06 = 0.328 • 难挥发非电解质稀溶液的依数性：只与粒子数 目有关，而与粒子的性质、大小无关的性质如蒸 气压、沸点、凝固点、渗透压等 §2-3 稀溶液的通性 1. 溶液的蒸气压下降 蒸气压:当液体蒸发速度等于凝聚速度时（平衡 态）产生的压强 不同温度时水的蒸气压 0 25 50 75 100 p/kPa 0.613 3.17 12.26 38.50 101.325 •定量计算 在一定温度下， 拉乌尔（Raoult）定律: 在一定温度下，溶剂为水时，稀溶液的蒸气压 下降与溶质的摩尔质量浓度m(B)成正比 2. 沸点上升和凝固点下降 沸点：液体的饱和蒸气压等于外界大气压时的 温度 难挥发、非电解质稀溶液的沸点升高和凝固点下降的 定量关系，与溶液的质量摩尔浓度成正比，与溶质的 本性无关 式中 Kb为溶剂的摩尔沸点升高常数； Kf为溶剂的摩尔凝固点降低常数 [例]将5.50g某纯净试样溶于250g苯中，测得该溶液的 凝固点为4.51 ℃ ,求该试样的相对分子质量（纯苯 的凝固点为5.53℃） [解]设该试样的摩尔质量为M 产生渗透压的条件： A、半透膜 B、浓度差 反渗透：如果外加在液面上的压力超过渗透压，则会使 溶液中的水向纯水的方向流动，使水的体积增加。
用于海水淡化，工业废水、污水的处理，溶液浓缩等 Van’t hoff渗透压公式： 4. 依数性的应用 a. 求溶质的摩尔质量 b.制防冻剂和制冷剂 4.胶团结构 溶胶的结构具有双电层结构如氢氧化铁 溶胶的胶团结构式为： 在吸附层和扩散层形成的双电层间存在着电势差，称为 电势，因该电势与电动现象有关，又叫电动电势 它是决定溶胶稳定性大小的主要因素 如果在稍过量的稀KI溶液中，慢慢地加入不过量的 AgNO3溶液，制得AgI胶体的胶团结构为 如果反过来，在稍过量的AgNO3溶液中，慢慢加入不过量 的KI溶液，制得AgI胶体的胶团结构为 这种例子并不多 5.溶胶的稳定性和聚沉 ①溶胶的稳定性：溶胶虽属热力学不稳定体系， 但由于双电层结构的存在使胶粒带电，一方面同种 电荷之间相互排斥，另一方面胶粒的溶剂化膜的保 护作用，阻止了胶粒间的直接接触，保护了溶胶的 稳定性双电层越厚，胶团越稳定 •[例]将2.50g蔗糖（C12H22O11）溶解在253.1g水中； 将5.20g未知物溶解在1000g水中，两溶液在同一温度 开始结冰，求未知物的摩尔质量 •[解]已知M(C12H22O11)=342g·mol-1,根据 [例]有一种蛋白质，估计它的摩尔质量在12000 左右，试问用哪一种依数性来测定摩尔质量最好？ [解]设取 1.00g样品溶于100g水中，先分别计算 该溶液在298K时的 值 根据 有 值（查水的蒸气压为2.33kPa.） 例、已知C2H5OH（l）：ΔfHm0=－277.6 KJ·mol－1，Sm0 =161J·mol－1·K－1，C2H5OH（g）：ΔfHm0 =－235.3， Sm0=282 J·mol－1·K－1 求：（1） P0 和250c 时C2H5OH（l）能否自发变成 C2H5OH（g）？ （2） 在P0和1000c 时，情况又如何呢？ （3） 计算乙醇的近似沸点。
解：对于过程C2H5OH（l） C2H5OH（g） ΔHm0 =ΔfHm0C2H5OH（g）－ΔfHm0 C2H5OH（l） = －235.3－（－277.6）= 42.3 KJ·mol－1 ΔSm0 = Sm0 C2H5OH（g）－Sm0 C2H5OH（l） = 282－161 = 121 J·mol －1·K －1 （1） ΔG0 m298 =ΔHm0 － TΔSm0 = 42.3－298×0.121 = 6.2 mol－1·K －1 0 所以，P0与250c 下，C2H5OH（l）变为C2H5OH（g）是非 自发的 （2） ΔG0 m373 =ΔHm0 －TΔSm0 = 42.3－373×0.121 = －2.8 KJ·mol－1 107 正向进行； K G° 40 kJ·mol-1时； K°在107~107之间，属于可逆反应的范畴 六. 多重平衡规则 七.有关化学平衡的计算 • 在有关化学平衡的计算中，通常遇到的是已知转化率 求化学平衡常数；已知平衡常数求平衡转化率和各物 质的平衡分压等问题 （1）利用平衡常数求物质或产物的浓度， 求反应物的转化率 反应物起始浓度 －反应物平衡浓度 平衡转化率α= ×100 反应物起始浓度 （2）利用实验数据求平衡常数。
在其余条件相同的前提下, K 值越大, 转化率越高, 反应进行程度越高. 解: ? Kc=1, 转化率a1 = 50% ; Kc=9, 转化率a2 = 75% t 0 0.02 0.02 0.00 0.00 te 0.02-x 0.02-x x x K a 解： CO(g) + H2O(g) = CO2(g) ＋ H2(g) 初浓 /mol·dm-3 0.2 0.2 0 0 平衡/mol·dm-3 0.2-x 0.2-x x x x2/(0.2-x)2 =1 解得: [CO2] = 0.1 mol·dm-3 = [H2] = [CO] = [H2O] 转化率 = 0.1/0.2×100% = 50% 例1: 在一个10L的密闭容器中,以一氧化碳与水蒸气混 合加热时,存在以下平衡, CO(g) + H2O(g) == CO2(g) ＋ H2(g) 在800°C 时,若Kc = 1, 用2molCO及2molH2O互相混合,加热到 800°C, 求平衡时各种气体的浓度以及CO的转化率 例2: 合成氨反应在500ºC建立平衡 p(NH3) =3.53106Pa, p(N2) = 4.13106Pa, p(H2) = 12.36106Pa, 试分别求该 反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 的标准 平衡常 数 K° 与经验平衡常数Kp，Kc。
解： N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 平衡压力/ 106Pa，4.13 12.36 3.53 K° = = 1.63 10-5 Kp = = 1.598 10-15(Pa)-2 ∵ Kp = Kc(RT) △n △n = -2 Kc = Kp/ (RT)-2 = 6.60 10-8mol-2·L2 •例3、计算298K时，反应 H2(g) 。
