3. Статистическая обработка результатов анализа

См. лабораторную работу № 1.

4. Статистическая обработка результатов определения содержания меди (II) в растворе, полученных двумя методами (комплексонометрия и йодометрия).

Статистическая обработка позволяет выяснить: «Принадлежат ли две полученные выборки результатов к одной генеральной совокупности?».

Существует несколько методик для этой оценки. Наиболее простая и часто применяемая методика – оценка по t-критерию.

1. Рассчитывают F-критерий (см. прил. 10) для определения равноточности измерений:

(28)

где S₁ – стандартное отклонение 1–го метода (с большим значением);

S₂ – стандартное отклонение 2–го метода (с меньшим значением).

Если F_рассч  F_табл – результаты, полученные двумя методами, двумя исследователями, двумя лабораториями, неравноточны. Дальнейшее сравнение при этом не проводят.

Если F_рассч  F_табл – дисперсии однородны, т.е. результаты, полученные двумя методами, двумя исследователями, двумя лабораториями, равноточны и может быть найдена средняя дисперсия по двум рядам измерений.

2. Вычисляют среднюю дисперсию и рассчитывают коэффициент Стьюдента t (см. прил. 9):

(29)

(30)

Если t_рассч  t_табл – результаты не принадлежат к одной генеральной совокупности, следовательно в одном из методов присутствует систематическая погрешность.

Если t_рассч  t_табл – результаты, полученные двумя методами, двумя исследователями, двумя лабораториями, принадлежат к одной генеральной совокупности и их можно объединить и обработать совместно, как одну серию измерений (Х₁–Х₁₀).

3. Находят

Вывод: приводят полученные данные в виде , сравнивают результат с действительным значением и делают заключение о наличии или отсутствии случайных и систематических погрешностей, проанализировав возможные источники их возникновения. Проанализировав содержание меди (II) в растворе двумя методами делают вывод о принадлежности/ непринадлежности двух полученных выборок результатов к одной генеральной совокупности.

Контрольные вопросы и задачи к лабораторной работе № 5 Теоретические вопросы

1. Особенности метода йодометрического титрования в сравнении с перманганатометрией и хроматометрией.

2. Реакции, лежащие в основе метода йодометрии.

3. Примеры йодометрического определения веществ для случаев прямого, обратного и титрования по замещению. Напишите уравнения реакций титрования этих веществ.

4. Почему тиосульфат натрия не может быть использован в качестве первичного стандарта? Как проводится его стандартизация по раствору дихромата калия? К каким последствиям может привести несоблюдение строгого порядка выполнения техники эксперимента при стандартизации тиосульфата натрия?

5. Считается, что тиосульфат натрия взаимодействует с диоксидом углерода и кислородом, находящимся в атмосфере. Напишите реакции такого взаимодействия и определите, приведет ли это взаимодействие к завышению или занижению результатов анализа.

6. Какие погрешности могут возникнуть в процессе йодометрического определения меди (II) и как их избежать?

7. Оказывает ли смесь Брунса влияние на точность йодометрического определения меди (II)? С какой целью она добавляется в раствор? Каково назначение компонентов этой смеси?

8. Приведите расчетные формулы для определения массовой доли и массового содержания меди (II) в пробе при её йодометрическом методе определения.

Задачи

1. На сколько процентов изменится восстановительная способность тиосульфата натрия с молярной концентрацией эквивалента 0,1000 моль/л, если 2 % его разложится под действием диоксида углерода? Сделайте расчет и приведите новое значение молярной концентрации раствора-восстановителя.

2. Рассчитайте молярную массу эквивалента тиосульфата натрия при его окислении до тетратианата натрия и сульфата натрия.

3. Поясните, за счет какого процесса смещается равновесие реакции между Cu²⁺ и I₂ , и определите константу равновесия этой реакции с учетом смещения равновесия.

4. Для стандартизации раствора тиосульфата натрия 0,1510 г дихромата калия растворили в разбавленной серной кислоте, добавили избыток йодида калия и выделившийся йод оттитровали, затратив 46,10 см³ реагента. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента тиосульфата натрия.

5. Чему равна молярная масса эквивалента свинца при его определении методом йодометрии, основанном на следующих реакциях:

2PbCrO₄+2H⁺ = 2Pb²⁺+Cr₂O₇^2- +H₂O

6I^-+ Cr₂O₇^2-+14H⁺ = 3I₂+2Cr ³⁺+7 H₂O

I₂ +2S₂O₃^2- = S₄O₆^2- + 2I^-

6. Технический препарат мышьяка массой 1,0000 г растворили в щелочном растворе и оттитровали 0,2000 М раствором йода, которого пошло на титрование 20,00 мл. После подкисления оттитрованного раствора к нему добавили избыток йодида калия и выделившийся йод оттитровали 40,00 мл 0,1510 М раствора тиосульфата натрия. Основываясь на обратимости реакции AsO₃^3- + I₂ + 2OH^-  AsO₄^3- + 2I^- +H₂O рассчитайте массовую долю As₂O₃ и As₂О₅ в исходном препарате [¹⁰].

7. Навеску 0,2250 г пробы, состоящей только из железа и оксида железа (III), растворили, железо восстановили до двухвалентного состояния и оттитровали раствором KMnO₄ с молярной концентрацией эквивалента 0,0991 моль/дм. Объем KMnO₄ ,затраченный на титрование, равен 18,95 см³. Вычислите процентное содержание Fe и Fe₂O₃ в пробе.