重量分析法PPT课件

.,1,第9章重量分析法,9-1概述9-2沉淀的溶解度及其影响因素9-3沉淀的形成9-4沉淀的纯度9-5沉淀的条件和称量形式的获得9-6重量分析的计算,.,2,9-1概述,通过称量物质的质量进行分析的方法。测定时，通常先用适当的方法使被测组分与其他组分分离，然后称重，由称得的质量计算该组分的含量。,优点:Er:0.10.2，准，不需标液.缺点：慢，繁琐.测P，S，Si，Ni等的仲裁分析仍用重量法.,一、重量分析法的分类和特点,.,3,重量法的分类,挥发法利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使待测组分从试样中挥发逸出.电解法利用电解的方法使待测金属离子在电极上还原析出，然后称重，电极增加的质量即为金属质量.（例如，测Cu2）沉淀法利用沉淀反应使待测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再使之转化为称量形式称量.,.,4,AnalyticalChemistry1998,R.Kellner(p273),重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉淀技术及沉淀的性质。为得到高的准确度，必须做到以下几点：沉淀的化学计量组成必须确定，且可重现；沉淀在母液及洗涤液中的溶解度足够小；体系中的其他元素及成分对沉淀的干扰最小；沉淀的表面积小，不易吸附杂质；沉淀从母液中分离容易，且有合适的洗涤液洗涤；热力学稳定，便于干燥；干燥产物稳定，不吸水.,.,5,二、沉淀重量法分析过程,.,6,重量法示例,滤，洗烘，120,滤，洗灼烧，800,.,7,对沉淀形式的要求：,沉淀的S要小，溶解损失应0.1mg；沉淀的纯度高；沉淀的晶形要好，便于过滤和洗涤.如Ca2+:CaSO4Ksp=2.4510-5CaC2O4Ksp=1.7810-9,对称量形式的要求：组成恒定；稳定；摩尔质量大（对少量组分）.如0.1000gAl3+:氧化铝0.1888g八羟基喹啉铝1.704g,为便于操作,晶形沉淀0.5g,胶状沉淀0.2g,.,8,9-2沉淀的溶解度及其影响因素,一、溶解度与溶度积,MA(固)MA(水)M+A-MA水：固有溶解度(分子溶解度)，用S0表示溶解度：S=S0+M+=S0+A-,HgCl20.25molL-1Hg2+=1.710-5molL-1,M+A-,.,9,溶度积与条件溶度积,KspMAMMAA=KspMA,Ksp条件溶度积常数,与条件有关,MmAn？,Ksp溶度积常数，与t、I有关,.,10,二、影响S的因素,1.盐效应增大溶解度,.,11,2.同离子效应减小溶解度,加过量沉淀剂是降低溶解度的最方便有效的办法.,例:测SO42-若加入n(Ba2+)=n(SO42-)V=300mL,m(BaSO4)=2.410-5300233.4=1.7mg,若加入过量Ba2+,Ba2+=0.01molL-1S=SO42-=Ksp/Ba2+=610-10/0.01=610-8molL-1m(BaSO4)=610-8300233.4=0.004mg,.,12,PbSO4在不同浓度Na2SO4溶液中的溶解度,盐效应,可挥发性沉淀剂过量50%100%非挥发性沉淀剂过量20%30%,同离子效应,.,13,S=Ca2+=C2O42-=510-5molL-1,3.酸效应增大溶解度（弱酸盐）,例2计算CaC2O4在不同情况下的溶解度,(1)在纯水中,.,14,(2)在酸性溶液中,SS,H+,Ksp(CaC2O4)=10-7.8*(I0.1),H2C2O4pKa1=1.3pKa2=4.3*(I0.1),Ksp=Ca2+C2O4=S2,a(H)=1+H+b1+H+2b2,HC2O4-H2C2O4,.,15,pH=1.0的HCl溶液中,水中510-5molL-1,几乎不沉淀,.,16,若pH=1.0，过量H2C2O4(c=0.10molL-1),.,17,例3计算Ag2S在纯水中的溶解度.,解:,H2S的pKa1=7.1pKa2=12.9,.,18,Ksp较大,S2-定量成为HS-,产生同量OH-假设MnS+H2O=Mn2+HS+OHSSS,例4计算MnS在纯水中的溶解度.,解:,.,19,检验：OH-=S=10-4.6molL-1,H+=10-9.4molL-1S(H)110-9.4+12.9+10-18.8+20.01+103.5+101.2103.5S2-HS-H2S主要以HS-存在故假设合理.,亦可不必计算，由优势区域图可知：,1,2,.,20,4.络合效应增大溶解度,.,21,酸效应络合效应同离子效应共存,例5pH=4.0，C2O4=0.1molL-1,Y=0.01molL-1,计算PbC2O4的溶解度.,.,22,=KspPb(Y)C2O4(H)=10-9.7+7.4+0.3=10-2.0,此时，CaC2O4沉淀否？,在此条件下，PbC2O4不沉淀,.,23,5.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.颗粒大小:小颗粒溶解度大,需陈化.溶剂:相似者相溶,加入有机溶剂，则S.,.,24,9-3沉淀的形成,.,25,冯威曼(vonWeimarn)经验公式,S晶核的溶解度Q加入沉淀剂瞬间溶质的总浓度QS过饱和度,沉淀初始速度,(晶核形成速度),相对过饱和度,.,26,沉淀性质的影响,条件影响,.,27,9-4沉淀的纯度,1)构晶离子优先(过量组分)2)离解度或溶解度小的物质3)价数越高,浓度越大,越易被吸附4)沉淀总表面积大,吸附杂质多5)温度升高,减少吸附,1.表面吸附及吸附规则,一、共沉淀,可洗涤除去,当难溶物质析出时，溶液中某些本来可溶性杂质被沉淀带下来混杂于沉淀中，这种现象称为共沉淀。,.,28,AgCl沉淀表面吸附示意图,.,29,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,Ba2+,Ba2+,Ba2+,NO3-,NO3-,NO3-,Cl-,Cl-,Cl-,Cl-,.,30,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,Ba2+,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,SO42-,Ca2+,Ca2+,Ca2+,Hg2+,Hg2+,Hg2+,.,31,抗衡离子吸附遵循的规律：1.与构晶离子生成微溶或解离度小的优先吸附。2.离子的价态愈高、浓度愈大，愈易被吸附。3.沉淀的总表面积愈大，吸附杂质越多。4.溶液温度提高，吸附减小。,.,32,2.包藏:沉淀速度太快引起,也符合吸附规则,Ba2+加入SO42-中,SO42-加入Ba2+中,例:硫酸钡的共沉淀(30),消除方法陈化或重结晶,3.混晶:BaSO4-PbSO4,AgCl-AgBr,KMnO4-BaSO4需预先分离,.,33,二、后沉淀,（不沉淀）,CaC2O4沉淀时MgC2O4后沉淀,应减少沉淀与母液共存的时间.,由于沉淀速度差异，在已形成的沉淀上形成第二种不溶物质。,.,34,影响沉淀纯度小结,后沉淀主沉淀形成后，“诱导”杂质随后沉淀下来减免方法缩短沉淀与母液共置的时间,吸附共沉淀（服从吸附规则）是胶体沉淀不纯的主要原因减免方法洗涤,包藏共沉淀（服从吸附规则）是晶形沉淀不纯的主要原因减免方法陈化或重结晶,混晶共沉淀减免方法预先将杂质分离除去,共沉淀,.,35,三、沉淀沾污对分析结果的影响,.,36,2.无定形沉淀(Fe2O3xH2O)在浓、热溶液中进行，快.有大量电解质存在.趁热过滤，不必陈化.可二次沉淀，去杂质.稀、热电解质溶液(NH4NO3、NH4Cl)洗.,9-5沉淀的条件和称量形式的获得,.,37,称量形式的获得,定量滤纸规格(灰分0.1mg/张),1.过滤:定量滤纸或玻璃砂漏斗,.,38,2.洗涤:倾泻法,少量多次,S大的(如BaSO4):稀沉淀剂洗,再水洗S小但不易成胶体的:水洗易成胶体的:稀、易挥发的电解质洗,3.烘干或灼烧:得固定组成的称量形式烘干温度低,用玻璃砂漏斗,如AgCl,丁二酮肟镍;微波干燥快,用玻璃砂漏斗;灼烧温度高,瓷坩埚(铂坩埚(HF).,恒重,滤器的恒重条件要与沉淀物的相同.,.,39,9-5测量结果计算,Ag+ClAgCl待测物称量形式,.,40,例1称取含铝试样0.5000g，溶解后用C9H7NO沉淀，120烘干后得Al(C9H6NO)3重0.3280g，计算样品中铝的质量分数。若将沉淀在1200灼烧成Al2O3称重，可得称量形多少克？解：称量形式为Al(C9H6NO)3时，,.,41,若以Al2O3形式称重，,若上例中w(Al)38.53，则称量形式m(Al(C9H6NO)3)3.280gm(Al2O3)0.3640g,？,？,.,42,例2分析某矿石中的Cr2O3含量时，把Cr转变为BaCrO4沉淀。设称取0.5000g试样，然后得BaCrO4质量为0.2530g。求此矿中Cr2O3的百分含量。解：化学因数F为：F=MCr2O3/2MBaCrO4WCr2O3%=答；此矿石中Cr2O3的百分含量为15.18。,.,43,练习题,1、重量分析中，沉淀剂若不易挥发，则以加入过量多少为宜？A。2030%B。6070%C。50100%D。100200%答案：A2、难溶化合物MmAn在水中的溶解度计算公式（不考虑各种副反应）为,答案：A,B,C,D,A,.,44,3、难溶化合物MA，A为强酸根，溶液中有与金属离子M形成络合物的试剂L，则其溶解度计算式为,A。,C。,D。,答案：B,B,.,45,4、AgCl沉淀在0.1molL1KNO3溶液中的溶解度比在水中的溶解度,A。较小B。较大C。相等D。大致一样答案：B5、在重量分析法中，如果沉淀本身是弱酸，如SiO2nH2O，则沉淀过程应在何种介质中进行。A。强酸性B。弱酸性C。中性D。弱碱性答案：A盐类型不同，酸效应影响不同,对弱酸盐沉淀如CaC2O4，CaCO3，CaS，MgNH4PO4等在较低酸度下进行；如沉淀本身是弱酸，如SiO2nH2O，WO3nH2O等易溶于碱，应在强酸性介质中进行。,.,46,6、对于BaSO4沉淀，当酸度较高时，其溶解度将,沉淀要完全，沉淀的溶解度要小,沉淀要纯净，带入的杂质要尽可能少；,沉淀要易于过滤和洗涤。,A。不变B。无显著变化C。减小D。增大答案：DBaSO4+H2SO4Ba2+2HSO4-还伴有盐效应。7、重量分析对沉淀形式的要求是,沉淀要纯净，带入的杂质要尽可能少；,沉淀要易于过滤和洗涤。,.,47,7、沉淀的类型与定向速度有关，影响定向速度大小的主要相关的因素是A。过饱和度B。相对过饱和度C。溶液的浓度D。沉淀的颜色答案：B8、在沉淀过程中，与待测离子半径相近的杂质离子常与待测离子一道与构晶离子形成A。吸留B。混晶C。包藏D。后沉淀答案：B,.,48,9、用洗涤方