分析化学武汉大学第五版第09章.ppt

第9章重量分析法 9 1重量法概述9 2沉淀溶解度及影响因素9 3沉淀的类型和沉淀形成过程9 4影响沉淀纯度的主要因素9 5沉淀条件的选择9 6有机沉淀剂 9 1重量分析法概述 分离 称量 通过称量物质质量来测定被测组分含量 a 沉淀法P S Si Ni等测定b 气化法 挥发法 例小麦干小麦 减轻的重量即含水量或干燥剂吸水增重c 电解法例Cu2 Cu称量白金网增重 2ePt电极上 1分类与特点 特点 优点 Er 0 1 0 2 准 不需标准溶液 缺点 慢 耗时 繁琐 S Si Ni的仲裁分析仍用重量法 沉淀重量分析法 利用沉淀反应 将被测组分以沉淀形式从溶液中分离出来 转化为称量形式 通过称量其质量测定含量的方法 2沉淀重量法的分析过程和要求 沉淀形式 沉淀剂 滤洗 烘 烧 被测物 称量形式 对沉淀形的要求 沉淀的s小 溶解损失应 0 2mg 定量沉淀沉淀的纯度高便于过滤和洗涤 晶形好 易于转化为称量形式 确定的化学组成 恒定 定量基础稳定 量准确摩尔质量大 减少称量误差 对称量形的要求 1溶解度与溶度积和条件溶度积 MA 固 MA 水 M A K0sp aM aA 活度积常数 只与t有关 9 2沉淀溶解度及影响因素 溶解度 s s0 M s0 A s0固有溶解度 分子溶解度 Ksp M A 溶度积常数 只与t I有关 K sp M A M M A A Ksp M A 条件溶度积 与副反应有关 MmAn K sp Ksp K0sp MA2 K sp M A 2 Ksp M A2 MA 固 M A OH L MOH ML H HA M A a同离子效应 减小溶解度 沉淀重量法加过量沉淀剂 使被测离子沉淀完全 例 测SO42 若加入过量Ba2 Ba2 0 10mol Ls SO42 Ksp Ba2 1 1 10 10 0 10 1 1 10 9mol L溶解损失mBaSO4 1 1 10 9 0 2 233 4 0 000051mg 可挥发性沉淀剂过量50 100 非挥发性沉淀剂过量20 30 2影响溶解度的因素 BaSO4在水中溶解度 s Ksp1 2 1 0 10 5mol L b盐效应 增大溶解度 沉淀重量法中 用I 0 1时的Ksp计算 计算难溶盐在纯水中的溶解度用K0sp Ksp M A 与I有关 c酸效应 增大溶解度 例CaC2O4在纯水及pH为2 00溶液中的溶解度 CaC2O4 Ca2 C2O42 ss Ksp 2 0 10 9H2C2O4pKa1 1 22pKa2 4 19 在纯水中 s Ca2 C2O42 Ksp1 2 4 5 10 5mol L 影响弱酸阴离子An MA 固 Mn An H HA A aA H K sp M A Ksp A H 在pH 2 0的酸性溶液中 CaC2O4 Ca2 C2O42 ss HC2O4 H2C2O4 K sp Ca2 C2O42 s2 KspaC2O42 H H aC2O42 H 1 b1 H b2 H 2 1 85 102 s K sp1 2 6 1 10 4mol L 若pH 4 0 过量H2C2O4 c 0 10mol L 求sCaC2O4 Ca2 沉淀完全 是KMnO4法间接测定Ca2 时的沉淀条件 aC2O42 H 1 b1 H b2 H 2 2 55 K sp KspaC2O42 H 5 10 10 9 s Ca2 K sp C2O42 5 1 10 10mol L Ag2S 2Ag S2 2ss as H Ag2S在纯水中的s Ksp 8 10 51 H2SpKa1 7 1pKa2 12 9 pH 7 0 as H 2 5 107 Ksp Ksp as H Ag 2cs2 2s 2s 4s3 s 1 1 10 14mol L d络合效应 增大溶解度 MA 固 Mn An L ML aM L 影响金属阳离子Mn K sp M A Ksp M L 络合效应 同离子效应 Ksp Ag Cl Ag Cl Ag Cl Ksp 1 Cl 1 Cl 2 2 Ag Cl AgClCl AgCl AgCl2 s Ag Ksp Cl Ksp 1 Cl 1 Cl 2 AgCl在NaCl溶液中的溶解度 e影响s的其他因素 温度 T s 溶解热不同 影响不同 室温过滤可减少损失溶剂 相似者相溶 加入有机溶剂 s 颗粒大小 小颗粒溶解度大 陈化可得大晶体形成胶束 s 加入热电解质可破坏胶体沉淀析出时形态 9 3沉淀类型和形成过程 1沉淀类型 晶形沉淀 无定形沉淀 颗粒直径0 1 1 m 凝乳状沉淀 胶体沉淀 颗粒直径0 02 0 1 m 颗粒直径 0 02 m Fe OH 3 AgCl CaC2O4 BaSO4 2沉淀形成过程 均相成核 构晶离子自发形成晶核如BaSO4 8个构晶离子形成一个晶核异相成核 溶液中的微小颗粒作为晶种 VonWeimarn经验公式 聚集速度 分散度 相对过饱和度 s 晶核的溶解度Q 加入沉淀剂瞬间溶质的总浓度Q s 过饱和度K 常数 与沉淀的性质 温度 介质等有关 后沉淀主沉淀形成后 诱导 本难沉淀的杂质沉淀下来缩短沉淀与母液共置的时间 表面吸附共沉淀是胶体沉淀不纯的主要原因 洗涤 吸留 包夹共沉淀是晶形沉淀不纯的主要原因 陈化 重结晶 混晶共沉淀预先将杂质分离除去 9 4影响沉淀纯度的主要因素 共沉淀 沉淀条件对沉淀纯度的影响 9 5沉淀条件的选择 1 晶形沉淀 稀 热 慢 搅 陈 稀溶液中进行 Q 搅拌下滴加沉淀剂 防止局部过浓 Q 热溶液中进行 s 陈化 得到大 完整晶体冷滤 用构晶离子溶液洗涤 s 减小溶解损失 2 无定形沉淀 浓溶液中进行热溶液中进行加入大量电解质不必陈化 趁热过滤用稀 热电解质溶液洗涤 减少水化程度 减少沉淀含水量 沉淀凝聚 防止形成胶体 3均匀沉淀 利用化学反应缓慢逐渐产生所需沉淀剂 防止局部过浓 可以得到颗粒大 结构紧密 纯净的沉淀 CaC2O4沉淀在Ca2 酸性溶液中加入H2C2O4 无CaC2O4沉淀产生 再加入CO NH2 2CO NH2 2 H2O CO2 2NH3 C2O42 升高 缓慢析出CaC2O4沉淀 90 C 9 6有机沉淀剂 特点选择性较高溶解度小 有利于沉淀完全无机杂质吸附少 易过滤 洗涤摩尔质量大 有利于减少测定误差某些沉淀便于转化为称量形 1常用有机沉淀剂 生成螯