分析化學(xué)第九章重量分析法ppt

1、 重量分析法8.1.1 重量法的分類及特點(diǎn)重量法的分類及特點(diǎn)分類分類干燥劑干燥劑 nH2OmdwsddwmmmwOH2mdX + nH2O(g) XnH2Oms待測物質(zhì)，待測物質(zhì)，X沉淀劑，沉淀劑，R沉淀型，沉淀型，P1稱量型，稱量型，P2P1= P2P2沉淀法沉淀法揮發(fā)法揮發(fā)法電解法電解法電解法（電重量法）電解法（電重量法）SO42-SO42-Cu2+Cu2+H2Oee例：在例：在0.5 mol/L H2SO4 溶液中電解溶液中電解CuSO4陽極反應(yīng)陽極反應(yīng)2H2O = O2+ 4H+ + 4e陰極反應(yīng)陰極反應(yīng)Cu2+ + 2e = CuO2 在陽極上逸出在陽極上逸出Cu在陰極上沉積在陰極上

2、沉積應(yīng)用主要應(yīng)用于含量不太低的Si, S, P, W, Mo, Ni, Zr, Hf, Nb, Ta的精確分析沉淀重量法的分析過程沉淀重量法的分析過程試樣試樣沉淀劑沉淀劑沉淀型沉淀型沉淀沉淀過濾過濾洗滌洗滌或烘干或烘干稱量型稱量型對對 的要求的要求溶解度小溶解度小晶形好晶形好純度高純度高易于轉(zhuǎn)化易于轉(zhuǎn)化對對 的要求的要求有確定的化學(xué)組成有確定的化學(xué)組成穩(wěn)定，不易與穩(wěn)定，不易與O2, H2O, CO2 反應(yīng)反應(yīng)摩爾質(zhì)量足夠大摩爾質(zhì)量足夠大例：測例：測AlAlNH3Al(OH)30.1000g0.1888g灼燒灼燒Al2O3Al8-羥基喹啉羥基喹啉Al(C9H6NO)3烘干烘干Al(C9H6NO)

3、30.1000g1.704g稱量誤差稱量誤差%16. 01001888. 00002. 0%012. 0100704. 10002. 0Precipitation formWeighing form8.2.1 溶解度與條件溶度積溶解度與條件溶度積溶解度溶解度 solubility (s) 注意：注意：分析濃度分析濃度、溶解度溶解度(s) 及及平衡濃度平衡濃度 的區(qū)別。的區(qū)別。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)活度積與溶度積活度積與溶度積 (activity product and solubility product)MA (l)M n+ + A n-SS)(lMAAMaaaK MAspAMlMAKaaaK,)(,mAAnMMAaMa,mnAMMAspAMKMAspAMK,活度積常數(shù)活度積常數(shù)溶度積常數(shù)溶度積常數(shù),mnMAspAMK)(,TfKMAsp ),(,ITfKMAsp重量法測定，過量沉淀劑，重量法測定，過量沉淀劑，I 較大，用較大，用活度積活度積計(jì)算；求計(jì)算；求溶解溶解度度（在純水中），用（在純水中），用溶度積溶度積計(jì)算。計(jì)算。8.2.

5、2 影響沉淀溶解度的因素影響沉淀溶解度的因素沉淀反應(yīng)平衡后，如果向溶液中加入某種構(gòu)晶離子，沉淀反應(yīng)平衡后，如果向溶液中加入某種構(gòu)晶離子，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鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)在大量強(qiáng)電解質(zhì)存在下，微溶化合物的溶在大量強(qiáng)電解質(zhì)存在下，微溶化合物的溶解度解度 增大。增大。MAspKAMS,2A

6、MMAspK,I iKspS酸效應(yīng)酸效應(yīng)例：計(jì)算例：計(jì)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絡(luò)合效應(yīng)絡(luò)合效應(yīng)L是是OH -L是外加的絡(luò)合劑是外加的絡(luò)合劑L是構(gòu)晶離子本身是構(gòu)晶離子本身金屬離子易水解生成羥基絡(luò)合物金屬離子易水解生成羥基絡(luò)合物根據(jù)根據(jù) pH 求求M(OH)據(jù)據(jù)絡(luò)合劑濃度絡(luò)合劑濃度求求iiL1M(L)當(dāng)當(dāng) CL 較大，且微溶化合物的較大，且微溶化合物的 S0 很小，很小，L CL 當(dāng)當(dāng) CL 較小，且微溶化合物的較小，且微溶化合

7、物的 S0 較大，較大，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時(shí)時(shí)BaSO4 在在0.01 mol/L EDTA溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。絡(luò)合效應(yīng)與同離子效應(yīng)并存絡(luò)合效應(yīng)與同離子效應(yīng)并存其它影響因素其它影響因素溫度溫度溶劑溶劑顆粒大小顆粒大小一般無機(jī)鹽沉淀的溶解度，隨溫度的一般無機(jī)鹽沉淀的溶解度，隨溫度的升高而增大。升高而增大。相似相溶的原則相似相溶的原則對同種沉淀而言，顆粒越小溶解度越大。對同種沉淀而言，顆粒越小溶解度越大。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沉淀的形成過程沉淀的形成過程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 瞬時(shí)濃度瞬時(shí)濃度S 晶核的溶解度晶核的溶解度，相相對對過過飽飽和和度度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-吸附層吸附層溶解度溶解度(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時(shí)，時(shí)，Ca2+ 、Mg2+ 、 Zn2+ 、 Ni2+ 4種種雜質(zhì)離子的吸附量的變化示意如圖雜質(zhì)離子的吸附量的變化示意如圖吸附百分?jǐn)?shù)吸附百分?jǐn)?shù)c(NH4Cl)0固定固

14、定c(NH3)CaMgZnNi吸附百分?jǐn)?shù)吸附百分?jǐn)?shù)c(NH3)0固定固定c(NH4Cl)CaMgZnNi occlusion雜質(zhì)雜質(zhì)離子離子100 mol BaSO4中沾污鹽的量中沾污鹽的量n/mol1000g 水中沾污水中沾污鹽的溶解量鹽的溶解量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形形成過飽和溶液，若加入成過飽和溶液，若加入Cu2+ZnCuSSS共沉淀與后沉淀對分析結(jié)果的影響共沉

15、淀與后沉淀對分析結(jié)果的影響雜質(zhì)的量雜質(zhì)的量雜質(zhì)的性質(zhì)雜質(zhì)的性質(zhì)SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Ba2+Cl-Ba2+包藏包藏BaCl2測測SO2-, 正誤差正誤差測測Ba2+, 負(fù)誤差負(fù)誤差H2SO4包藏包藏H2SO4測測Ba, 無影響無影響測測S, 負(fù)誤差負(fù)誤差共沉淀與后沉淀對分析結(jié)果的影響的共沉淀與后沉淀對分析結(jié)果的影響的8.4 沉淀?xiàng)l件的選擇沉淀?xiàng)l件的選擇晶形沉淀稀熱慢攪陳相對過飽和度小，減少均相成核；減少雜質(zhì)吸附量增大溶解度，減少相對過飽和度，減少均相成核；增大擴(kuò)散速度，有利于沉淀長大；減少

16、吸附減少均相成核； 有利于沉淀長大減少包藏；晶形完整化控制相對過飽和度小，沉淀陳化無定形沉淀減少水合，使其聚集緊密，便于過濾；減少雜質(zhì)吸附熱大量電解質(zhì)立即過濾減少水合，減少吸附，防止膠溶濃減少水合。沉淀完后，稀釋攪拌，減少雜質(zhì)吸附快，攪減少水合利于凝聚、沉降均勻沉淀法均勻沉淀法通過緩慢的化學(xué)過程，逐步地、均勻地在體系中產(chǎn)生沉淀劑，使沉淀在整個(gè)溶液中均勻地緩慢的形成，因而生成的沉淀顆粒較大。例例在酸性介質(zhì)中沉淀在酸性介質(zhì)中沉淀CaC2O444223422NH2OCaCCa2HNOCH23222CO2HNOH)CO(NHaA mM bBBAnbana Ab BBBAAMmbaMmBBAAmMMbamBmF重量因素或換算因子重量因素或換算因子例：例：SO42-BaSO4424BaSOSOnn424BaSOSOMMFMgOMg2P2O7722OPMgMgO2nn722OPMgMgO2MMF FmmwBAs8.5 重量分析的計(jì)算重量分析的計(jì)算gPtClKKClmmPtClKKCl1170. 00 .34455.74202700. 022222g