Аналитическая химия
Методическое пособие - Химия
Другие методички по предмету Химия
озрительно выделяющееся значение,
Х2 - значение, ближайшее по величине к подозрительному.
Вычисленную величину Q сопоставляют с табличным значением (таблицы обычно приведены в учебниках). Наличие грубого промаха доказано, если Q>Qтабл., при данном числе определений n и выбранной доверительной вероятности P.
Доверительная вероятность (Р) - это соответствие экспериментального результата истинной величине и обычно принимается равной 95%.
Для систематической обработки определяют ряд метрологических характеристик:
. Среднее арифметическое - .
Эта величина при большом числе определений наиболее соответствует истинному значению.
. Доверительный интервал.
Для ограниченного числа измерений истинное значение определяемой величины находится в пределах определенного интервала от среднего арифметического DX, т.е. в пределах DX. Этот интервал называют доверительным и рассчитывают по методу, известному как метод Стьюдента.
Им предложено простое уравнение, связывающее доверительную вероятность (Р) и число определений (n) с доверительным интервалом.
DX=t•S(),
где: t - коэффициент Стьюдента для заданных n и Р. Эта величина берется из справочных таблиц.
S() - функция от среднего арифметического значения, среднее квадратичное отклонение среднего арифметического.
. Среднее квадратичное отклонение среднего арифметического.
Эта метрологическая характеристика, используемая для расчета доверительного интервала, связана со средним квадратичным отклонением отдельного результата и числом определений n соотношением:
где: S(X) - среднее квадратичное отклонение отдельного результата,- число определений.
. Среднее квадратичное отклонение отдельного результата рассчитывают по формуле:
где: Хi - отдельный результат,
- среднее арифметическое значение n определений,- число определений.
Пример расчета.
Данные определения действующей субстанции в пробе лекарственного препарата представлены в таблице.
№X(%)Xi-(X-)2196,6+0,60,36295,4-0,60,36395,5-0,50,25496,5+0,50,25596,1+0,10,01695,9-0,10,01794,1
Проверим на промах величину, наиболее отличающуюся от результатов всей серии - 94,1%.
Табличные значения Q для n=7 и Р=95% - 0,480, следовательно, это значение является промахом и не включается в расчет среднего арифметического значения.
Тема II. Титриметрический анализ. Классификация методов. Способы выражения концентрации растворов и их взаимосвязь. Приемы и способы титрования: прямое, по остатку, обратное. Закон эквивалентов. Расчеты в титриметрическом методе анализа.
При изучении данной темы основное внимание следует обратить на классификацию методов объемного анализа по типу химической реакции, лежащей в основе титрования, не путать реакцию, определяющую титрование и лежащую в основе пробоподготовки. Так как в титриметрии используют стандартные растворы титрантов с известной концентрацией, важно твердо знать способы выражения концентраций и уметь делать пересчеты концентраций и расчеты, связанные с приготовлением стандартных растворов и их разбавлением. В аналитической химии используют следующие способы выражения концентраций: молярная, молярная концентрация эквивалента, титр и титр по определяемому веществу. В таблице 2 приведены основные способы выражения концентраций, их обозначения и пересчеты одной концентрации в другую.
Таблица 2 - Способы выражения концентрации растворов в аналитической химии и их взаимосвязь (объем раствора V в мл; масса вещества m в г)
Наименование концентрацииОбозначениеЕдиница измеренияФормула для расчета концентрацииРасчет количества вещества эквивалента, мольМассовая доля?(A)%МолярнаяC(A)моль/л (ммоль/мл)
Молярная концентрация эквивалентаC(1/zA)моль/л
ТитрT(A)г/млТитр по определяемому веществуT(A/B)г/мл
В основе всех количественных расчетов результатов анализа лежит закон эквивалентов. Число молей эквивалентов определяемого вещества равно числу молей эквивалентов титранта. Важно правильно определять фактор эквивалентности веществ, реагирующих в процессе титрования, так как условия титрования могут быть различными. Например, в кислотно-основном методе фактор эквивалентности может определяться используемым индикатором. Следует различать, какой метод: прямого титрования или титрования по избытку - используется в данном определении. В прямом титровании всегда используют один стандартный раствор - титрант, в методе обратного титрования - два титранта. Определив способ титрования, соответствующим образом составляется выражение закона эквивалентов. Число молей эквивалентов титранта целесообразно определять, используя заданную концентрацию титранта, титр или титр по определяемому веществу, не проводя лишних пересчетов от одной концентрации к другой. Все расчеты в объемном анализе проводят с точностью в четыре значащие цифры.
Пример 1. Из 2,500 г Na2CO3 приготовили 500,0 мл раствора. Рассчитать для этого раствора: а) молярную концентрацию, б) молярную концентрацию эквивалента, в) титр, г) титр по HCl.
Решение:
а) Молярная концентрация - это количество молей вещества, содержащееся в 1 литре раствора. n (Na2CO3) в 500 мл. Тогда в 1 литре или в 1000 мл содержится:
Таким образом, С(Na2CO3)=0,04717 моль/л.
б) Если не оговорено особо, то в основе титрования предполагается реакция:2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2CO3
и фактор эквивалентности равен 1/2.
Молярная ?/p>