第7章重量分析及沉淀滴定法.ppt

1、7.1 重量分析法概述 7. 2 沉淀的形成与沉淀条件的选择 7.3 影响沉淀纯净的因素 7.4 重量分析的结果 计算与应用实例,第 7 章 重量分析与沉淀滴定法,目的要求,重点难点,主要内容,7.5 沉淀滴定法 （银量法）,7.1 重量分析法概述,7.1.1 重量分析法及其分类 7.1.2 重量分析法的特点 7.1.3 重量分析法对沉淀的要求,7.1.4 影响沉淀完全的因素,7.1.1 重量分析法及其分类,1 定义: 用适当的方法将待测组分与其它组分分离，然后用称量的方法测定该组分含量的方法,2. 分类（按分离原理的不同）,1) 沉淀法 (本章主要讨论之) 2) 气化法 3) 电重量分析法

2、4) 提取法(萃取法),沉淀法:,待测物,沉淀剂,过滤,洗涤,（或灼烧）,烘干,组成恒定的物质,称重,计算待测 组分的含量,例1 测定煤中硫的含量,例2 测定镁的含量,7.1.2 重量分析法的特点,优点：高含量测定准确度高 RE 0.1% 0.2%,缺点：操作繁琐费时 不适于生产中的控制分析 不适于微量、痕量组分分析,7.1.3 沉淀重量法对沉淀的要求,1. 沉淀形式和称量形式,待测物中加入沉淀剂后所得到的沉淀叫沉淀形式,沉淀,组成恒定的物质（称重）,叫称量形式,如,重量分析中 沉淀形式 称量形式,注意：,2 .重量分析对沉淀形式的要求,（1）完全，S小 溶解损失 0.0002 g(称量误差)

3、 （2）沉淀要纯净(杂质0.0002 g ） （3）沉淀要易于洗涤和过滤 （4）沉淀形式易转化为称量形式,3. 重量分析对称量形式的要求,(1) 组成 必须与 化学式完全相符,否则无法计算 (2) 稳定 (3) Mr要尽量大,减小称量误差,减小损失误差,不同沉淀剂测定 0.1g 铝的情况,7.1.4 影响沉淀完全的因素,同离子效应（对沉淀有利） 盐效应 酸效应 配合效应,对沉淀不利,主要因素,其他因素,温度 溶剂 沉淀颗粒 晶体结构,7.2.2 沉淀条件的选择,7. 2 沉淀的形成与沉淀条件的选择,7.2.1 沉淀的形成,7.2.1沉淀的形成,构晶 离子,成核 作用,晶核,长大 过程,沉淀 颗

4、粒,无定形 沉淀,凝聚,定向排列,晶形 沉淀,沉淀的形成很复杂，一般认为要经过晶核的形成和晶核的成长两大过程。,1. 晶核的形成,晶核形成,异相成核：,均相成核:,过饱和状态时,构晶离子靠静电作用的缔合,外来的杂质起到晶核的作用,2. 晶核的成长,构晶离子向晶核表面扩散并沉积在晶核上，晶核就逐渐长大成沉淀微粒。,聚集过程,定向过程,晶核的成长,3. 聚集速率和定向速率,经验公式：,聚集速率离子形成晶核，再进一步聚 集成沉淀微粒的速率,由操作条件决定,相对过饱和度,定向速率,主要决定于沉淀物质的本性,构晶离子在一定晶格中定向排列的速率,强极性盐类： MgNH4PO4、BaSO4、 CaC2O4,

5、高价金属离子氢氧化物：Fe(OH)3、Al(OH)3,晶型沉淀,强极性盐类： MgNH4PO4、BaSO4、 CaC2O4 晶形沉淀。,高价金属离子氢氧化物：Fe(OH)3、Al(OH)3 非晶形或胶状沉淀。,7.2.2 沉淀条件的选择,1. 晶形沉淀的沉淀条件,理论依据：,途径：,具体条件：,稀；,热；,慢；,搅；,陈。,陈陈化 将沉淀和溶液放置一段时间，或加热搅拌一定时间使沉淀中的小晶体溶解，大晶体长大,陈化的目的（或结果）,得到粗大的晶体 使沉淀纯化,2. 非晶形沉淀的沉淀条件,浓；,热；,凝；,趁。,必要时再沉淀,3. 均相沉淀法,是指：在沉淀过程中，沉淀剂不是直接加入到溶液中去，而是

6、通过溶液中的化学反应，缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀剂，从而使沉淀在整个溶液中均匀而缓慢地析出，从而获得颗粒较大、结构紧密、纯净而易于过滤的沉淀,NH3，,H3O+,pH=4 4.5 C2O42-,均相反应也可利用其它化学反应,沉淀的颗粒大 结构紧密 纯净且易过滤,均相沉淀法的优点,4. 沉淀剂及其选择,的s小, 完全 沉淀剂的s应大，被吸附少，易于洗涤除去 沉淀剂具有较好的选择性和特效性 形成的沉淀应易于分离和洗涤 称量形式的分子量要大 有机沉淀剂具有广阔的应用前景,7.3 影响沉淀纯度的因素,7.3.1 共沉淀,7.3.1 后沉淀,影响因素有两个：共沉淀和后沉淀,影响沉淀纯度的因素,主要因素

7、,共沉淀 原因有,后沉淀,表面吸附,混 晶,包 藏,7.3.1 共沉淀,在进行沉淀反应时，溶液中原本不应该沉淀的组分同时也被沉淀下来的现象,Na2SO4溶液 + 过BaCl2溶液,1. 表面吸附,吸附原理,晶 格,BaSO4晶体表面吸附示意图,表面,双电层,Ba2+,Ba2+,Cl-,Cl-, 表面吸附规律 遵循吸附规则,第一层：通常首先吸附构晶离子或 与构晶离子性质相同的离子 第二层：,电荷，越易吸附；,与构晶离子形成s小的化合物, 影响吸附杂质量的因素, 减免表面吸附的方法充分洗涤,2. 混晶,杂质离子与构晶离子半径相近，晶体结构相似时，就可以取代晶体中的构晶离子，生成混晶共沉淀。 如,B

8、aSO4-PbSO4； BaSO4-BaCrO4； MgNH4PO4-MgNH4AsO4； AgCl-AgBr；,减免方法：预先分离,3. 包藏,杂质或母液机械地包藏在沉淀内部的现象,原因：,沉淀剂浓度大；加得过快,减免方法：,陈化或重结晶,改变沉淀条件,7.3.2 后沉淀,本来难于析出沉淀的物质 形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质 在另一种组分沉淀之后被“诱导”沉淀下来的现象 如,应注意！,后沉淀所引入的杂质量比共沉淀要多，且随着沉淀放置时间的延长而增多。 避免：某些沉淀的陈化时间不宜过久或不陈化。,共沉淀和后沉淀对重量分析的影响,沉淀BaSO4时包藏BaCl2,测定Ba2+：,测定S

9、O42-：,产生负误差,产生正误差,沉淀BaSO4时包藏H2SO4,获得纯净沉淀的途径 参见p153,7.4 重量分析的结果计算与应用实例,1. 换算因素F,待测组分的质量 = 称量形式的质量 换算因数,引用 F 时应注意！,F 要保留4 位有效数字 F 中分子分母中待测组分的原子数目相等,2. 被测组分质量分数的计算,解,例：在镁的测定中，先将Mg2+沉淀为MgNH4PO4，再灼烧成Mg2P2O7称量，若Mg2P2O7的质量为0.3515g，则镁的质量为多少？,例：分析某铬矿（不纯的Cr2O3)中的Cr2O3时，把Cr2O3转化为BaCrO4沉淀，设称取0.5000g试样，然后得BaCrO4

10、质量为0.2530g，求此矿中Cr2O3的质量分数？,解：,7.5 沉淀滴定法,7.5.1 沉淀滴定法基本概述,7.5.2 莫尔法,7.5.1 基本概述,1.定义 以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法 2. 反应应具备的条件,滴定反应条件,定量、完全,简单确定终点的方法,反应快速,沉淀滴定反应条件,组成恒定 、s小,同左,同左,3.银量法 利用生成难溶银盐的方法,Ag+ + Cl = AgCl Ag+ + SCN = AgSCN 银量法可以测Cl、Br、I、Ag+、 CN、SCN 等离子。,据指示剂 不同分类,莫尔法(Mohrmethod),福尔哈德法(Volhard method),法扬斯法（Fajans method),7.5.2 莫尔法,用铬酸钾作指示剂的银量法,反应 Ag+ + Cl = AgCl（白色） Ag+ + Br = AgBr（浅黄色） 2 Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4（砖红色）,用AgNO3标准溶液直接滴定Cl（或Br）,注意事项：,酸度：中性或弱碱性（pH = 6.510.5）？ 酸性太强，rO42 减小， 碱性过强，生成Ag2O 直接滴定Cl 和Br 时，必须剧烈摇动； 防止吸附 不适用于测定I