分析化学用語集 1. 定量分析の手順について １（ ）→２（ ）→３（ ）→４（ ）→５（ ）→６（ ） 1. 2. 試料の採取と調整において 大切なことを３つあげよ 2. 3. 2について、固体試料を乾燥させ吸着水分を取り除くのはなぜか 3. 4. 4. 5. 試料の計りとりについて、最初に分析する試料の（ 1 ）あるいは （ 2 ）を測定することが必要。 また、定量分析の結果はどう表わすのが普通か？（ 3 ） 固体試料を溶液にする操作をする上で注意することを３つあげよ 6. 7. 8. 妨害物質とはなにか。 測定値（データ）は、 ( 1 ) (＝( 2 ) + ( 3 ))で表わされる 物質量について説明せよ 6. 7. 8. 9. 物理量を表わす記号は（ 1 ）あるいは( 2 )の１字を( 3 )体で示し、 単位をあらわす記号は( 4 )体で示す 9. 10. SI単位の10の整数乗を表わすために（ 1 ）を用いる。 その際（ 1 ）の記号は( 2 )で書き、 ( 3 )と( 4 )の間に( 5 )を置かない 質量モル濃度の単位はどのように記述するか モル濃度の単位はどのように記述するか 式量濃度について、式量とは（ ） １グラム式量とは（ ） 分子量＝（ ）, １リットルの溶液中に１グラム式量の物質が含まれる時、 その濃度を（）と呼び（）とかく。 10. 11. 12. 13. 2012/6/4 5. 11. 12. 13. １（試料の採取と調整）→２（試料の計りとり）→ ３（試料の溶解）→４（妨害物質の分離）→ ５（分析の完了）→６（分析法の選択） 1 目的の成分の偏在に注意し対象とする 物質全体の組成を反映する試料を用いて分析を行う。 2 固体試料は粉砕して粒子サイズを小さくし、 十分に混合して均一にする。 3 固体試料において一定の条件で乾燥させ、 吸着水分を除くことが必要となる。 試料に水の吸脱着がある場合、成分の含有率が分析時の周囲の 湿度に左右されることになるため （1）（2）質量、体積（順不同） （3）相対的な表示、すなわち試料の単位質量あるいは 単位体積あたりの目的成分の量（例えば百分率）で表わす １操作はできる限り簡単に 2使用する試薬や実験環境からの汚染が少なく 3目的成分の損失がないもの 定量しようとする成分の直接測定を妨げる化合物または元素 1 物理量 2 数値 3 単位 12ｇの12Cに含まれる、炭素原子と同数の単位粒子を含む系の 物質の量を１molとする。単位粒子は原子、分子、イオン、電子、 その他の粒子またはこれらの組み合わせ（集合体）で それが明確に指定されていなければならない 物理量を表わす記号は（ ローマ字 ）あるいは( ギリシヤ文字 )の１ 字を( イタリック )体で示し、 単位をあらわす記号は( ローマン )体で示す SI単位の10の整数乗を表わすために（ 接頭語 ）を用いる。 その際（ 接頭語 ）の記号は( ローマン体 )で書き、 ( 接頭語 )と( 単位記号 )の間に( スペース )を置かない 質量モル濃度の単位：mol/kg モル濃度の単位：mol/l 式量濃度について、式量とは（化学式に相当する原子単位の量） １グラム式量とは（式量に等しいグラム数の物質の量） 分子量＝（式量）, １リットルの溶液中に１グラム式量の物質が含まれる時、 その濃度を（1foamal）と呼び（1F）とかく。 2 14. 14. 15. 絶対誤差と測定誤差の求め方を答えよ 15. 16. 17. 系統誤差についてどう扱うか 偶然誤差についてどう扱うか 16. 17. 18. 分析の正確さ、またはカタヨリを調べたり、 分析機器の校正を行うために調整、純度あるいは 特定成分の含有量が明示されたものをなんという 系統誤差にはどんなものがあるか、３つあげよ 機器誤差について説明し、 誤差を減らすにはどうすればいいかをのべよ 19. 20. 18. 標準物質 19. 20. 機器誤差、操作誤差、方法誤差 校正していないてんびんやピペットによって試料を採取した場合、 何らかの欠陥をもつ装置で測定した場合に生じる。 校正し、欠陥のない機器を使う 分析に用いる試料の不十分な感想、試料溶液を加熱する際の突沸、 試料溶液の不完全な移し替え、個人の読み取り癖などによって生じ る。分析者が経験を積む・注意深くなることによって回避可能 沈殿生成にあたっての不純物の供沈、沈殿物のわずかな溶解、 不完全な反応、目的としない反応（副反応）、 試薬中の不純物などによって生じる 同一試料を同一条件下で繰り返し分析して得られた 測定値のバラツキを表わす用語。 精度が高い…バラツキが小さい、偶然誤差が小さい 定値の真値からのカタヨリの程度を表わす用語。 正確さが高い…カタヨリが小さい、系統誤差が小さい 数値の丸め方。有効数字で表わされる桁数n桁に… 1. (n+1)桁目以下が、 ｎ桁目の１単位の1/2未満の時は（ 切り捨てる ）。 2. (n+1)桁目以下が、 ｎ桁目の１単位の1/2を超える時は（ 切り上げる ） 21. 操作誤差について説明し、 誤差を減らすにはどうすればいいかをのべよ 21. 22. 方法誤差について説明し、 誤差を減らすにはどうすればいいかをのべよ 22. 23. 精度について説明せよ 23. 24. 正確さについて説明せよ 25. 数値の丸め方。有効数字で表わされる桁数n桁に… 1. (n+1)桁目以下が、ｎ桁目の１単位の1/2未満の時は（ ）。 2. (n+1)桁目以下が、ｎ桁目の１単位の1/2を超える時は（ ） 2012/6/4 測定値をx,真の値をXとすると 絶対誤差（ε）=x-X 相対誤差=100ε/X 原因を調べることによって回避あるいは補正可能 分析者が制御できない自然界のさまざまな原因が 複雑に作用して生じる。統計と確立に基づいて数学的に評価する 24. 25. 3 26. 27. 数値の丸め方。有効数字で表わされる桁数n桁に… 3. (n+1)桁目以下が、ｎ桁目の１単位のちょうど1/2時、 n桁目が偶数なら ( )、奇数なら（ ） 容量分析とは 28. 滴定、当量点、終点についてそれぞれ説明 28. 29. 容量分析の特徴を４つあげよ 29. 30. 容量分析に利用される反応の条件を３つ 30. 31. 31. 32. 容量分析法の種類 1 反応の種類で分ける場合の例 2 終点判定の方法による分類 3 滴定のしかたによる分類 １次標準（溶液）とはなにか。また純度は何％以上か 33. 2次標準（溶液）とはなにか 33. 34. イラストの測容器の名前、また何に使うか 34. 26. 2012/6/4 27. 32. 数値の丸め方。有効数字で表わされる桁数n桁に… 3. (n+1)桁目以下が、ｎ桁目の１単位のちょうど1/2時、 n桁目が偶数なら (切り捨て )、奇数なら（ 切り上げ） 容量分析とは、物質の量を知りたい（定量）とき、 この物質と反応する濃度既知のある試薬溶液（標準溶液）を加え、 反応が完結するために要した標準溶液の体積から 目的物質の量を求める方法全般をいう 滴定：ビュレットを用いて標準溶液を滴下し、目的物と反応させる。 当量点：標準溶液中の成分と目的物質が過不足なく反応したところ （理論的に反応がちょうど終わったところ）。 終点：実験的に反応が終わったと判定されたところ １ ビュレットのような簡単な測容器を用いるだけで 精度・及び正確さの高い測定ができる。 ２ 標準試料がいらない、絶対測定である ３ 安価でどこでも精度の高い分析ができる ４ 機器分析に比べて微量成分分析に不適、熟練が必要 1 反応が定量的に進行し、副反応が生じない。 2 反応が迅速である。 3 反応が完結したときを鋭敏に検知する手段がある 1 酸塩基滴定（中和滴定）、沈殿滴定、酸化還元滴定、キレート滴定 2 電位差滴定、電量滴定、光度滴定、温度滴定、におい滴定 3 直接滴定、逆滴定、間接滴定 １次標準物質（一定組成、空気中で安定で、秤量（ひょうりょう）に 適当、純粋なものが得やすい）の一定量を見ずに溶かして一定体積 まで希釈することによって正確な濃度が決まる。 純度は99.98%以上 1次標準液を基準として、これから直接的、間接的に濃度をきめるこ とが出来るもの。 (Na2CO3 (1次標準)の一定量を採取し、これを水に溶かした溶液に ついてHCl濃度を決定したような例ではHClは2次標準） 左からビュレット（目的物質との反応に要した標準溶液の体積を便 利に測定できる） （ホール）ピペット（溶液の一定量を正確にはかりとる） メスフラスコ（一定量の溶液を正確につくりたいとき、溶液の体積を 一定量まで正確に薄めたい時） 4 35. ブレンステッドローリーの定義について述べよ。酸とは～ 塩基とは～ 35. 36. 共役酸塩基対とは 36. 37. アンモニアはなぜ塩基性を示すのか 37. 38. 両性物質とはなにか 38. 39. 40. ルイスの定義について述べよ。 酸とは～ 塩基とは～ ルイスの定義の特徴を述べよ 39. 40. 41. 0.100mol/l HCl標準溶液について説明せよ 41. 42. 0.1mol/l NaOH標準溶液について説明せよ 42. 2012/6/4 酸とはプロトンを他に与えることのできる物質 塩基とは他の物質からプロトンを受け取ることのできる物質 共役酸塩基対とは,プロトン移動によって 相互に変換する一対の化合物 アンモニアはそれ自身は水酸化物イオンを持っていないが、 水溶液中からプロトンを受け取ることによって水酸化物イオンを生じ、 塩基性を示す 酸に対してはプロトンを受け取って塩基として作用、 塩基に対しては、プロトンを放出して酸として作用する。 いいかえると、酸とは水にプロトンを与える物質で 塩基とは水からプロトンを受け取る物質 酸とは共有電子対を受け取る 塩基とは非共有電子対を与える きわめて広範囲の化学反応を酸塩基反応として解釈可能 （しかし、一般に酸塩基反応を扱う場合は プロトンの移動に注目することが多い） 濃塩酸（36.0%,密度1.18）8.6ｍｌを適当量の見ずに溶かし、 その溶液をメスフラスコに入れて全容を1000ｍｌにする。 濃塩酸の濃度はもともと正確ではないので、一次標準物質である 炭酸ナトリウムの濃度既知溶液を滴定して正確な濃度を決定する 水酸化ナトリウム4ｇを500ｍｌのビーカーに入れ、 約300ｍｌの水を加えて溶かす。 これをメスフラスコに移して、水で全容を1000ｍｌとする。 試薬（固体）の水酸化ナトリウムは空気中の水や二酸化炭素を 吸収して純度が悪くなっているので フタル酸水素カリウム（1次標準）、 または濃度既知の0.1mol/lHCl標準溶液（2次標準）で標定して 正確な濃度を決定する。 この標準溶液は保存中にも濃度が変わりやすいので、 ときどき標定する 5 正規分布 • 連続分布の一つ • 数学者ガウスが導出 (ガウスは超有名) • いわゆる「よくある分布」 例 – テスト結果分布 – 身長の分布 𝑓 𝑥 = 𝑒 正規分布の 確率密度分布関数 2012/6/4 (− 2 (𝑥−𝜇) 2𝜎 2 ) 2𝜋𝜎 6 正規分布の確率密度分布関数 • 記号の意味は以下のとおり – σ: 母標準偏差 (𝑥 2 の期待値) − (𝑥の期待値)2 – μ: 母平均 𝑥の期待値 一般に x の期待値を E(x) と記す E は期待値を意味する Expectation の略 標準偏差の二乗を 分散、と呼ぶ 2012/6/4 𝑓 𝑥 = 𝑒 (− 2 (𝑥−𝜇) 2𝜎 2 2𝜋𝜎 ) 7
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