Е.Н. Дорохова, Г.В. Прохорова - Задачи и вопросы по аналитической химии (1037702), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Вкаких случаях применяется каждый из названных приемов?Что такое металлохромные индикаторы?Напишите равновесие в растворе металлохромного индикатора.Назовите важнейшие металлохромные индикаторы. Каким требованиям они должны удовлетворять?Как повысить селективность комплексонометрического титрования? Приведите примеры.Приведите графическую формулу ЭДТА. Какова дентатностьЭДТА?Какова стехиометрия комплексов ЭДТА? Приведите графическую формулу комплексов двух- и трехзарядных ионов металлов с ЭДТА.Какие вещества пригодны для стандартизации раствора ЭДТА?В каких условиях проводят титрование ионов кальция раствором ЭДТА?Как проводят комплексонометрическое определение кальция имагния при совместном присутствии?Почему следует удалить аммонийные соли при титрованиикальция в присутствии магния?В каких условиях проводят титрование железа(Ш) растворомЭДТА? Укажите состав комплекса железа с сульфосалициловойкислотой в условиях проведения титрования.Контрольные вопросы17785.
В каких условиях проводят титрование алюминия(III) раствором ЭДТА? Объясните необходимость обратного титрования.Почему реакцию алюминия(III) с ЭДТА проводят при нагревании?86. Как проводят определение сульфат-иона с помощью ЭДТА?Как проводят определение сульфата в присутствии кальция имагния?Метод осадительного титрования87. Перечислите требования, предъявляемые к реакциям в осадительном титровании.88. В каких случаях кривая титрования симметрична относительноточки эквивалентности, а в каких асимметрична?89. Чем определяется величина скачка титрования?90.
Объясните возможность титрования галогенидов при совместном присутствии.91. Назовите способы обнаружения конечной точки осадительноготитрования.92. На чем основано применение адсорбционных индикаторов в методе осадительного титрования?93. Как связана величина рКа адсорбционного индикатора с интервалом рН, в котором возможно титрование с данным индикатором?Глава 8ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИРЕЗУЛЬТАТОВВ научных исследованиях и практической деятельности степень достоверности результатов измерения и расчета не менее важна, чем сам результат. Любое измерение выполняетсяс некоторой погрешностью. Химик должен уметь оценить погрешность получаемых результатов.Виды погрешностейПо происхождению погрешности химического анализа классифицируют на систематические и случайные.Систематические погрешности обусловлены постояннодействующими причинами.
Такие погрешности можно выявить, устранить или учесть при расчетах. Они постоянны вовсех измерениях или изменяются с определенной закономерностью. Систематические погрешности имеют определенныйзнак.Случайные погрешности возникают в результате неконтролируемых изменений в условиях измерения. Случайныепогрешности нельзя измерить и учесть, но можно оценить позаконам математической статистики.Величина систематической погрешности служит оценкойправильности измерения или метода измерения.
Правильность отражает близость полученного результата к истинному. Истинное значение обычно неизвестно. Сравнение частопроводят с действительным значением. Действительное значение а — это экспериментально полученное или расчетноезначение, настолько близкое к истинному, что может быть использовано вместо него. За действительное значение, напри-Оценка воспроизводимости179мер, может быть принято содержание определяемого компонента в стандартном образце.Случайные погрешности характеризуют разброс результатов в серии измерений и определяют воспроизводимость измерений или метода.Погрешности можно выразить абсолютной и относительной величинами.D — хг\ — /iЗдесь D — абсолютная погрешность (в тех же единицах, что иизмеряемая величина); ^—единичное измерение; \х — истинное значение.илиЗдесь D — относительная погрешность (в процентах).1.
В стандартном образце сплава с содержанием маг2ния 1.2 • 10~ % атомно-абсорбционным методом найдено21.1 • 10~ % магния. Рассчитайте абсолютную и относительную погрешности.ПРИМЕРРешение. D = 1.1 • 10~2 - 1.2 • 10" 2 - -1.0 • 10" 3 %D = " 1 1 2 ° 1 1 0 °" 2 3 • ЮО = - 8 . 3 • 1 0 - 2 %Оценка воспроизводимостиРезультат единичного измерения не может служить надежнойоценкой содержания определяемого компонента в образце илиосновой для серьезных выводов из экспериментальных данных. Для получения надежного результата проводят сериюпараллельных измерений в идентичных условиях. Результатединичного измерения в такой серии называется вариантой, ався серия — образует ряд вариант, выборочную совокупностьили просто выборку.180Глава 8.
Оценка достоверности результатовЦентр распределения выборкиВ качестве центра распределения используют среднее х (режемедиану М):=где Х{ — единичный результат серии (варианта); п — число вариант.Медиана М — это единичный результат, относительно которого число полученных результатов с большим и меньшимзначениями одинаково. При нечетном количестве результатовмедиана совпадает с центральным числом выборки, при четном она является средним арифметическим двух центральных результатов.2. Найдите среднее и медиану результатов определения сульфат-иона в растворе серной кислоты (%): 24.05;24.21; 24.33; 24.05; 24.22.ПРИМЕРРешение.
Находим среднее:24.05 + 24.21 + 24.33 + 24.05 + 24.22 _ 120.86ооДля нахождения медианы располагаем результаты в порядке возрастания: 24.05; 24.05; 24.21; 24.22; 24.33. В данном случае медианой является центральный результатМ = 24.213. Найдите медиану результатов определения влажности почвы (%): 5.31; 4.99; 5.26; 5.10.ПРИМЕРРешение.
Запишем выборку в порядке возрастания вариант:4.99; 5.10; 5.26; 5.31. В данном случае имеется два центральных значения, поскольку число результатов четное;поэтому=мо+ьи=Критерии воспроизводимости181Критерии воспроизводимостиКритериями воспроизводимости служат отклонение от среднего, среднее отклонение от среднего, отклонение и среднееотклонение от медианы, размах варьирования, дисперсия истандартное отклонение. Отклонения могут быть выраженыкак абсолютными, так и относительными величинами.Отклонение от среднего.
Отклонение от среднего d — это разность между единичным результатом и средним без учетазнака. Среднее отклонение d — это среднее арифметическоеединичных отклонений:d — \xi — х\д2^i = l \Хгх\ПРИМЕР 4. Найдите отклонения от среднего и среднее отклонение результатов определения объема колбы (мл): 50.05;50.15; 49.90; 50.16; 50.00.Решение.
Находим среднее выборки:х —50.05 + 50.15 + 49.90 + 50.16 + 50.00250.26= — - — = 50.05 млооНаходим единичные отклонения:did2d3d4d5= 50.05 - 50.05= 50.15-50.05-49.90-50.05= 50.16-50.05- 50.00 - 50.05=====0.000.100.150.110.05Рассчитываем среднее отклонение:0.00 + 0.10 + 0.15 + 0.11 + 0.05^поd —— Л0.082млОтклонение от медианы. Отклонение от медианы —это разность между единичным результатом и медианой выборки безучета знака. Среднее отклонение от медианы —это среднееарифметическое отклонений от медианы.182Глава 8.
Оценка достоверности результатов5. Найдите отклонение от медианы и среднее отклонение от медианы результатов, приведенных в примере 4.ПРИМЕРРешение. Располагаем выборку в порядке возрастания вариант: 49.90; 50.00; 50.05; 50.15; 50.16. Видим, чтоМ = 50.05 мл.Находим единичные отклонения:|49.90 - 50.05||50.00 - 50.05||50.05 - 50.05||50.15 — 50.05||50.16-50.051-0.15- 0.05- 0.00-0.10-0.11Среднее отклонение от медианы равно0.15 + 0.05 + 0.00 + 0.10 + 0.11п о о— Л0.082мло6.
Найдите относительное отклонение максимального и минимального результатов в выборке, приведенной впримере 4.ПРИМЕРРешение. Находим отклонения:^макс = кмакс ~ х\ - 50.16 - 50.05 - 0.11 МЛ"100 = ° " '0 0= 0-22%х50.05ямин -х\ = 49.90 - 50.05 = 0.15 мл50.057. Найдите относительное отклонение второго результата от медианы в выборке примера 4.ПРИМЕРРешение. Х2 — 50.15 млКритерии воспроизводимости183Размах варьирования (диапазон выборки). Размах варьирования w — это разность между максимальным и минимальным значениями выборкиw = х м а к с — хминПРИМЕР 8.
Каков размах варьирования выборки, приведенной в примере 4?Решение. Максимальное значение в данной выборке 50.16,минимальное значение 49.90.w = 5 0 . 1 6 - 4 9 . 9 0 - 0 . 2 6 млДисперсия и стандартное отклонение. Более строгими критериями воспроизводимости, чем отклонение и размах варьирования, являются дисперсия и стандартное отклонение.Следует различать дисперсию и стандартное отклонениегенеральной совокупности и выборочной совокупности (т. е.ряда из п вариант или выборки). Генеральная совокупностьпредставляет собой гипотетическую совокупность, охватывающую все мыслимые результаты от —ос до -f оо. Выборочная совокупность — это конечный ряд, включающий тг вариант.