分析化学第九章重量分析法ppt

1、 重量分析法8.1.1 重量法的分类及特点重量法的分类及特点分类分类干燥剂干燥剂 nH2OmdwsddwmmmwOH2mdX + nH2O(g) XnH2Oms待测物质，待测物质，X沉淀剂，沉淀剂，R沉淀型，沉淀型，P1称量型，称量型，P2P1= P2P2沉淀法沉淀法挥发法挥发法电解法电解法电解法（电重量法）电解法（电重量法）SO42-SO42-Cu2+Cu2+H2Oee例：在例：在0.5 mol/L H2SO4 溶液中电解溶液中电解CuSO4阳极反应阳极反应2H2O = O2+ 4H+ + 4e阴极反应阴极反应Cu2+ + 2e = CuO2 在阳极上逸出在阳极上逸出Cu在阴极上沉积在阴极上

2、沉积应用主要应用于含量不太低的Si, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, Ta的精确分析沉淀重量法的分析过程沉淀重量法的分析过程试样试样沉淀剂沉淀剂沉淀型沉淀型沉淀沉淀过滤过滤洗涤洗涤或烘干或烘干称量型称量型对对 的要求的要求溶解度小溶解度小晶形好晶形好纯度高纯度高易于转化易于转化对对 的要求的要求有确定的化学组成有确定的化学组成稳定，不易与稳定，不易与O2, H2O, CO2 反应反应摩尔质量足够大摩尔质量足够大例：测例：测AlAlNH3Al(OH)30.1000g0.1888g灼烧灼烧Al2O3Al8-羟基喹啉羟基喹啉Al(C9H6NO)3烘干烘干Al(C9H6NO)

3、30.1000g1.704g称量误差称量误差%16. 01001888. 00002. 0%012. 0100704. 10002. 0Precipitation formWeighing form8.2.1 溶解度与条件溶度积溶解度与条件溶度积溶解度溶解度 solubility (s) 注意：注意：分析浓度分析浓度、溶解度溶解度(s) 及及平衡浓度平衡浓度 的区别。的区别。例：例：CaF2 Ca2+ + 2F-H+HF2C2CacasHFFFcs2MmAn型微溶化合物的溶解度型微溶化合物的溶解度MmAn(s)MmAn (l)mM n+ + nA m-SmSnSS = S+ SmMSnnmAM

4、SnAm(Intrinsic solubility)活度积与溶度积活度积与溶度积 (activity product and solubility product)MA (l)M n+ + A n-SS)(lMAAMaaaK MAspAMlMAKaaaK,)(,mAAnMMAaMa,mnAMMAspAMKMAspAMK,活度积常数活度积常数溶度积常数溶度积常数,mnMAspAMK)(,TfKMAsp ),(,ITfKMAsp重量法测定，过量沉淀剂，重量法测定，过量沉淀剂，I 较大，用较大，用活度积活度积计算；求计算；求溶解溶解度度（在纯水中），用（在纯水中），用溶度积溶度积计算。计算。8.2.

5、2 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素沉淀反应平衡后，如果向溶液中加入某种构晶离子，沉淀反应平衡后，如果向溶液中加入某种构晶离子，沉淀的溶解度沉淀的溶解度MmAn(s)mM n+ + nA m-mSnS+ CMnmnAMspAMKm,nmMnsCms)() （nnmMsnCnmMAMspCKnSnm,1MA (s)型沉淀分析型沉淀分析MA (s) M n+ + A n-SS+ cM,MKSMAspMMAspcSK,MMAspcK,MA (s)型沉淀分析型沉淀分析盐效应盐效应在大量强电解质存在下，微溶化合物的溶在大量强电解质存在下，微溶化合物的溶解度解度 增大。增大。MAspKAMS,2A

6、MMAspK,I iKspS酸效应酸效应例：计算例：计算pH = 3.00, CaC2O4 的溶解度的溶解度解：解：pH = 3.00, CaC2O4 = Ca 2+ + C2O42-H+2122)(1242aaaHOCKKHKH242/OCspKS络合效应络合效应L是是OH -L是外加的络合剂是外加的络合剂L是构晶离子本身是构晶离子本身金属离子易水解生成羟基络合物金属离子易水解生成羟基络合物根据根据 pH 求求M(OH)据据络合剂浓度络合剂浓度求求iiL1M(L)当当 CL 较大，且微溶化合物的较大，且微溶化合物的 S0 很小，很小，L CL 当当 CL 较小，且微溶化合物的较小，且微溶化合

7、物的 S0 较大，较大，L CL 例如例如, AgI 在在0.1 mol/L NH3 溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。例如例如, pH 10时时BaSO4 在在0.01 mol/L EDTA溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。络合效应与同离子效应并存络合效应与同离子效应并存其它影响因素其它影响因素温度温度溶剂溶剂颗粒大小颗粒大小一般无机盐沉淀的溶解度，随温度的一般无机盐沉淀的溶解度，随温度的升高而增大。升高而增大。相似相溶的原则相似相溶的原则对同种沉淀而言，颗粒越小溶解度越大。对同种沉淀而言，颗粒越小溶解度越大。Macro- and micro-solubility of a crystallin

8、e solid MicrosolubilityMacrosolubilityParticle size10-3mmSolubility大大小小0.1 1 m0.02 m大大小小Crystalline precipitateCurdy precipitateAmorphous precipitate沉淀的形成过程沉淀的形成过程SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO

9、42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42

10、-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+B

11、a2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO

12、42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-SSQk 初始速度初始速度Q 瞬时浓度瞬时浓度S 晶核的溶解度晶核的溶解度，相相对对过过饱饱和和度度SSQ 例例Ba2+SO42-沉淀沉淀用用SO42-SO42-SO

13、42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ca2+Ca2+NO3-Cl-Cl-Cl-K+Na+SO42-SO42-吸附层吸附层溶解度溶解度(mol/L)：25CNa2SO4 1.4K2SO4 0.64CaSO4 3.610-4BaSO4 10-5Ca(NO3)2 3.2CaCl2 9.4Ca2+NO3-Cl-K+Na+例：以氨水沉淀例：以氨水沉淀Fe(OH)3时，时，Ca2+ 、Mg2+ 、 Zn2+ 、 Ni2+ 4种种杂质离子的吸附量的变化示意如图杂质离子的吸附量的变化示意如图吸附百分数吸附百分数c(NH4Cl)0固定固

14、定c(NH3)CaMgZnNi吸附百分数吸附百分数c(NH3)0固定固定c(NH4Cl)CaMgZnNi occlusion杂质杂质离子离子100 mol BaSO4中沾污盐的量中沾污盐的量n/mol1000g 水中沾污水中沾污盐的溶解量盐的溶解量n/molBa2+加到加到SO42-中中SO42- 加到加到Ba2+中中I-Br -Cl -ClO3 - NO3 -Na+ Ca2+（30C)后沉淀后沉淀例，在例，在0.01 mol/L Zn2+的的0.15 mol/L HCl，通，通H2S, ZnS形形成过饱和溶液，若加入成过饱和溶液，若加入Cu2+ZnCuSSS共沉淀与后沉淀对分析结果的影响共沉

15、淀与后沉淀对分析结果的影响杂质的量杂质的量杂质的性质杂质的性质SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Cl-Ba2+包藏包藏BaCl2测测SO2-, 正误差正误差测测Ba2+, 负误差负误差H2SO4包藏包藏H2SO4测测Ba, 无影响无影响测测S, 负误差负误差共沉淀与后沉淀对分析结果的影响的共沉淀与后沉淀对分析结果的影响的8.4 沉淀条件的选择沉淀条件的选择晶形沉淀稀热慢搅陈相对过饱和度小，减少均相成核；减少杂质吸附量增大溶解度，减少相对过饱和度，减少均相成核；增大扩散速度，有利于沉淀长大；减少

16、吸附减少均相成核； 有利于沉淀长大减少包藏；晶形完整化控制相对过饱和度小，沉淀陈化无定形沉淀减少水合，使其聚集紧密，便于过滤；减少杂质吸附热大量电解质立即过滤减少水合，减少吸附，防止胶溶浓减少水合。沉淀完后，稀释搅拌，减少杂质吸附快，搅减少水合利于凝聚、沉降均匀沉淀法均匀沉淀法通过缓慢的化学过程，逐步地、均匀地在体系中产生沉淀剂，使沉淀在整个溶液中均匀地缓慢的形成，因而生成的沉淀颗粒较大。例例在酸性介质中沉淀在酸性介质中沉淀CaC2O444223422NH2OCaCCa2HNOCH23222CO2HNOH)CO(NHaA mM bBBAnbana Ab BBBAAMmbaMmBBAAmMMbamBmF重量因素或换算因子重量因素或换算因子例：例：SO42-BaSO4424BaSOSOnn424BaSOSOMMFMgOMg2P2O7722OPMgMgO2nn722OPMgMgO2MMF FmmwBAs8.5 重量分析的计算重量分析的计算gPtClKKClmmPtClKKCl1170. 00 .34455.74202700. 022222g