Классификация ошибок количественного анализа
Ошибки количественного анализа условно подразделяют на систематические, случайные и грубые.Грубые ошибки, обусловленные несоблюдением методики анализа, очевидны. Они устраняются при повторном проведении анализа с соблюдением всех требуемых условий, предусмотренных методикой анализа
.А. Систематическая ошибкаРазличают: систематическую ошибку и процентную систематическую ошибку.Систематическая ошибка результата анализа Д0 -— это статистически значимая разность между средним ~х и действительным а (или истинным ц) значениями содержания определяемого компонента: : ∆о=хˉ-а или ∆о=хˉ-μ.Систематическая ошибка результата анализа может быть больше нуля, меньше нуля или равна нулю.Процентная систематическая ошибка {относительная величина систематической ошибки) — это систематическая ошибка, выраженная в процентах от действительного значения а (или истинного значения μ) определяемой величины:Систематическая ошибка характеризует правильность результатов анализа; поэтому правильность анализа можно определить так же, как качество анализа, отражающее близость к нулю систематической ошибки.Систематические ошибки обусловлены либо постоянно действующими причинами (и поэтому повторяются при многократном проведении анализа), либо изменяются по постоянно действующему закону.Источники систематических ошибок. Невозможно с исчерпывающей полнотой перечислить все источники систематических ошибок. Основные источники систематических ошибок следующие.Методические — обусловлены особенностями методики анализа. Например, аналитическая реакция прошла не до конца; имеются потери осадка вследствие его частичной растворимости в растворе или при его промывании; наблюдается соосаждение примесей с осадком, вследствие чего масса осадка возрастает, и т. д.Инструментальные — обусловлены несовершенством используемых приборов и оборудования. Так, например, систематическая ошибка взвешивания на лабораторных аналитических весах составляет ±0,0002 г. Систематическая ошибка в титриметрических методах анализа вносится вследствие неточности калибровки бюреток, пипеток, мерных колб, мерных цилиндров, мензурок и т. д.Индивидуальные — обусловлены субъективными качествами аналитика. Так, например, дальтонизм может влиять на определение конечной точки титрования при визуальной фиксации изменения окраски индикатора.
Б. Случайные ошибки Случайные ошибки показывают отличие результатов параллельных определений друг от друга и характеризуют воспроизводимость анализа. Причины случайных ошибок однозначно указать невозможно. При многократном повторении анализа они или не воспроизводятся, или имеют разные численные значения и даже разные знаки.Случайные ошибки можно оценить методами математической статистики, если выявлены и устранены систематические ошибки (или систематические ошибки меньше случайных).
Некоторые понятия математической статистики и их использование в количественном анализе.Случайная величина (применительно к количественному анализу) — измеряемый аналитический сигнал (масса, объем, оптическая плотность и др.) или результат анализа.Варианта — отдельное значение случайной величины, т. е. отдельное значение измерения аналитического сигнала или определяемого содержания.Генеральная совокупность — идеализированная совокупность результатов бесконечно большого числа измерений (вариант) случайных величин.Относительная вероятность результатов в генеральной совокупности при выполнении химико-аналитических определений в большинстве случаев описывается функцией Гаусса (распределением Гаусса).
Статистическая обработка и представление результатов количественного анализа Расчет метрологических параметров. На практике в количественном анализе обычно проводят не бесконечно большое число определений, а п = 5—6 независимых определений, т. е. имеют выборку (выборочную совокупность) объемом 5—6 вариант. В оптимальном случае (при анализе, например, лекарственных препаратов) рекомендуется проводить 5 параллельных определений, т. е. оптимальный рекомендуемый объем выборки п - 5.
Приведите уравнения реакций идентификации ацетата свинца. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.
Ацетат свинца Pв (CН3 COO)2
А)Pв+2 –II анал гр. Гр.реагент-HClр и ее соли→бел.творож ос
1) Pв (CН3 COO)2 + 2NaCl→ PвCl2 ↓+2CН3 COONa
бел.ос.
2) Фармакоп.метод:
Pв (CН3 COO)2 + 2KI→ PвI2 ↓ +2 CН3 COOK
жёлт.ос
3) Pв (CН3 COO)2 +K2 CrO4 → Pв CrO4 ↓+2 CН3 COOK
жёлт.крист.ос.
4) Pв (CН3 COO)2 + Na2S → Pв S ↓+ CН3 COO Na
чёрн.ос.
5) Pв (CН3 COO)2 + Na2SO4 → Pв SO4 ↓+2 CН3 COO Na
бел.ос.
Осадок р-ся в NaOН и 30% р-ре ацетата аммония
6) 3 Pв+2 + Na2C6O6 → Pв3(C6O6) (OН)2
родизонат натрия синее пятно
На фильтр бумаге обр-ся синее пятно, на кот-рое наносят каплю тартратного буферн. Р-ра. Цвет пятна становится красным.
Б)Ацетат - CН3 COO- – III анал.гр.Гр.реактива нет.
1) Фармакоп:
Pв (CН3 COO)2 + FeCl3 +натрия ацетат→Fe(OH)2 (CH3 COO)↓+2CH3 COOH
Кр-бурый осадок
р-р окраш-ся в кр.бурый цвет, а при нагрев-нии выпадает осадок кр.бурый.
2) Фармак (обр-ние уксусно-этилового эфира)
CН3 COO- + C2Н5OН +Н2so4 CН3 COOC2Н5 +H2O
запах этилацетата
Запах усил-ся при t0 + Н2O
3) с Н2 SO4 к
CН3 COO- + Н+ → CН3 COOН
запах уксуса
Приведите уравнения реакций идентификации хлорида железе (Ш). Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.
Хлорид железа FeCl3
Fe+3 – V анал.гр. Гр.реактив – NaOН(KOH),осадок не р-ся в изб. щёлочи и р-ре аммиака.
1) FeCl3 + 3 NaOН→ Fe (OН3) ↓
кр.бур.ос.
2) Фармакоп. («Берлинская лазурь»)
4 FeCl3 +3K4[Fe(CN) 6] →Fe4 [Fe(CN) 6] 3↓+ 2KCl син.ос.
гексацианоферрат(II) калия
3) Фармакоп. (с тиацианат-ионами)
[Fe(Н2O) 6]3+ + n NCS↔ Fe(NCS)n (Н2O) 6- n]3-n красн.ув.
4) с сульфасалиц. к-той (в прис-ии р-ра аммиака конц.) → жёлт.окр.
5) 2 FeCl3 + 3 (NН4) 2S→Fe2S3↓ +NН4Cl
сульфид. чёрн.ос
Cl- I ан.гр, реактив-BaCl2 в нейтр. или сл-щел среде
1) Фармакоп.
FeCl3 +3 Ag NO3→ 3 AgCl ↓+Fe(NO3) 3
бел.творож. Ос. р-ся в изб.аммиака
2) с сильн. Окисл-ми
MnO2 + FeCl3 + Н2SO4конц→Cl2 + Mn SО4 +2 Н2O обесцв-е
Приведите уравнения реакций идентификации нитрата алюминия. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.
Нитрат алюминия Аl(NO3) 3 Аl3 – IV анал.гр. Гр.реактив– NaOН(KOH).р-ся в изб.щелочи
1) Аl (NO3) 3 + 3 NaOН→Аl(OН)3↓ + 3 NaNO3 бел.ос.
Осадок р-ся в изб. NaOН
2)Аl(NO3)3 + 3 NН4OН→ Аl(OH)3 ↓ +3 NН4OН→ Аl(OН)3↓+3 NН4NO3 бел.ос.Не р-ся в изб. NН4OН
3) Фармакоп (обр-е «тенаревой сини»: на фильтр бумаге, к-рую потом высушивают, помещают в тигель и озоляют на газов.горелке→ зола синего цвета)
Аl (NO3)3+ Co (НO3)2→ Al(NO3)2 + Co(NO3)2
4) Al3 +ализарин (на фильтр. бумаге, к-рую держат над склянкой с конц. р-ром аммиака → фиолет. пятно + 1-2к. к-ты уксусн. → розов.кр.пятно
Б)NO32- = III гр.анионов Гр. реактива нет
1) Фармакоп. (в фарфор.ч. дифениламин+ Н2 SO4к+Al(NO3)3→ ярко-синее окраш-е→ бурое→ жёлтое
2 (С6Н5)2NН+ Н2 SO4к+Al(NO3)3→
2) Фармакоп. (с метал.медью)
2NO3- +8Н+ + O2 +3Cu → 3Cu+2 + 2NO2↑+4Н2O буро-жёлтые пары
Нагревать пробирку
3)с FeSO4 и Н2SO4 к(серную к-ту приливать по стенке пробирки)
3Fe+2 + NO3- +4Н+→ 3Fe+3 + NO +H2O
Fe+2 + NO +SO42 → [FeNO] SO4 бурое окраш.
4) Фармакоп (с антипирином)
+Н2SO4 к → ярко-кр. Цвет
5) с метал. Цинком при нагревании
NO3- +Zn + NaOН +Н2O→ AlZnO2 +NН3↑ запах
Лакмус.бум. → синеет
Приведите уравнения реакций идентификации сульфата хрома. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.
Сульфат хрома Cr2(SO4)3
Cr3+- IV анал.гр. Гр.реактив– NaOН(KOH).р-ся в изб.щелочи
1) Cr2(SO4)3 +6NaOН→2Cr(OН)3↓+3Na2SO4
Cr(OН)3+3NaOН→ Na3[Cr(OН)6]
Осадок в изб. NaOН р-ся с обр-ем р-ра зелёного цвета.
Если р-я с аммиаком→осадок при изб.аммиака→частич. раствор-е ,р-р над осадком стан-ся фиалет-м.
2) Cr2(SO4)3+3Н2O2+ NaOН→ Na2CrO4↓+ Na2SO4+Н2O
пераксид
Нагревать нужно, пр-ит изм-е зелёной окраски на жёлтую.
3) с KMnO4
5 Cr2(SO4)3 +6 KMnO4+11Н2O→ 5 Н2Cr2O7+6MnSO4+6H2SO4+3K2SO4
Смесь нужно нагревать, → жёлто-оранж. Окраш-е. Если дальше + KMnO4→бурый осадок.
4) Обр-ние надхромовой к-ты.
Жёлтый р-р, получ-ий при р-ии (2) нагревают до кип-я, охлажд-ют+ Н2O2 и смесь амилового и диэтилового эфира, перемеш.+ Н2SO4→верхний орг.слой окраш-ся в синий цвет.
Cr2 O72- +4Н2O2 +2Н+→2 CrO5- +5Н2O
SO42- - I гр. анионов Гр. реактива - BaCl2 в нейтр. или сл.щел. среде.
1) Фармакоп (сульфат +НClразб.+BaCl2)
Cr2(SO4)3+3BaCl2→3BaSO4↓+2 CrCl3
бел.ос.
2) с катионами свинца или кальция
Cr2(SO4)3+3Pb(NO3)2→3 Pb SO4↓+2 Cr(NO3)3 белый осадок
3) с радизонатом бария на фильтр.бумаге →красное пятно при доб-ии SO42-→обесцв-е
Приведите уравнения реакций идентификации хлорида никеля. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.
Хлорид никеля NiCl2
Ni2+ - VI анал.гр.Гр. реактива - NН4OН,осадок р-ся в изб. NН4OН
1) с щелочами
NiCl2+2 NaOН→Ni(OН)2↓+2 NaCl
светло-зелён.ос.
2) с аммиаком
NiCl2+NН3*Н2O разб →NiOНNO3↓+NН4Cl
. светло-зел.
Затем + конц. р-р аммиака→осадок р-ся→синий р-р
3) с реактивом Чугаева → роз.-кр.осадок.-
Cl- - I анал.гр. реактив-BaCl2 в нейтр. или сл-щел среде
1) Фармакоп.
NiCl2+2AgNO3→2AgCl↓+Ni(NO3)2
бел.творож
Ос. р-ся в изб. Аммиака
2) с сильн-ми окисл-ми
MnO2+ NiCl2+ Н2SO4→Cl2+Mn SO4+2Н2O обесцвеч-е
при нагревании, каплю р-ра наносят на подкрахм. бумагу→ синее пятно
Приведите уравнения реакций идентификации ацетата меди. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.
Аналитические реакции ацетат - иона CH3COO-