分析化学讲义12.pdf

第五章重量分析法第五章重量分析法通过称量物质的质量进行测定的一种方法通过称量物质的质量进行测定的一种方法5-1 概述一概述一.分类和特点分类和特点根据被测组分与其它组分分离方法的不同分为三类根据被测组分与其它组分分离方法的不同分为三类1.沉淀法沉淀法利用沉淀反应使待测组分沉淀出来，再转化为称量形式利用沉淀反应使待测组分沉淀出来，再转化为称量形式Ba2+SO42-=BaSO4?BaSO4Mg2+NH3+HPO4-=MgNH4PO4?Mg2P2O7沉淀形称量形沉淀形称量形灼烧灼烧800灼烧灼烧11002.挥发法挥发法利用待测组分的挥发性质，通过加热的方法使其从试样中挥发逸出利用待测组分的挥发性质，通过加热的方法使其从试样中挥发逸出例如：测定湿存水或结晶水例如：测定湿存水或结晶水加热烘干至恒重，试样减轻的质量或用干燥剂吸收水汽后增加的质量来确定水的质量待测金属离子在电极上还原析出，称重，电极增加的质量即为金属质量待测金属离子在电极上还原析出，称重，电极增加的质量即为金属质量3.电解法电解法优点优点：直接称量得到分析结果,不用基准物质比较，准确度高，RE0.10.2%缺点缺点：操作繁琐，程序长，费时多?溶解度小，沉淀完全溶解度小，沉淀完全?沉淀形便于过滤，洗涤沉淀形便于过滤，洗涤?纯度高纯度高?易转化为称量型易转化为称量型二二.重量分析法的分析过程和对沉淀的要求重量分析法的分析过程和对沉淀的要求试样试样+沉淀剂沉淀剂沉淀过滤、洗涤、灼烧沉淀过滤、洗涤、灼烧称量形称量形1.对沉淀形的要求对沉淀形的要求?有确定的化学组成有确定的化学组成?稳定，不受空气中水分、稳定，不受空气中水分、CO2、O2的影响的影响?摩尔质量大，减少称量误差摩尔质量大，减少称量误差2.对称量形的要求对称量形的要求F:换算因子换算因子%mFm%mmw100100ssxx=称(称量形)(rrxMMnF=三三.结果计算结果计算m:称量形质量称量形质量S=M=AS2 =M A=Ksp有副反应时有副反应时 S2=Ksp=M A=KspMA5-2 沉淀的溶解度及影响因素一沉淀的溶解度及影响因素一.溶解度溶解度MA(固固)MA(水水)Mn+An-0(MA0(MA(MASaSaa=水）固）水）S0称为固有溶解度，大多数电解质称为固有溶解度，大多数电解质S0小小,忽略不计忽略不计 当溶液为当溶液为200mL时时溶解损失为溶解损失为 1.1 10-5 200 233.4=0.5mg 有有0.1mol/L SO42-存在时存在时S(0.1+S)=Ksp溶解溶解 5 10-5mg 向溶液加入构晶离子时向溶液加入构晶离子时沉淀的溶解度减小沉淀的溶解度减小9sp101.11.0=KS1.同离子效应同离子效应mol/L101.15sp=KSBaSO4=Ba2+SO42-2.盐效应盐效应3.酸效应酸效应AM0spaaK=CaC2O4=Ca2+C2O42-SS=C2O42-H+S2=Ca2+C2O42-=Ksp=KspC2O4 2-(H)0spAM0spAMAMspAMKKaaK=a=I 增大，减小，增大，减小，S ，溶解度增大，溶解度增大沉淀为弱酸盐时沉淀为弱酸盐时,A(H)大大,溶解度增加溶解度增加4.络合效应络合效应Cl-小时，主要是同离子效应，溶解度减小小时，主要是同离子效应，溶解度减小Cl-大时，主要是络合效应，溶解度增大金属离子发生副反应大时，主要是络合效应，溶解度增大金属离子发生副反应AgCl=Ag+Cl-Cl-S=Ag+AgCl+AgCl2-+AgCl32-+AgCl43-=Ag+(1+1Cl-+2Cl-2+3 Cl-3+4Cl-4)=Ksp(+1+2 Cl-+3 Cl-2+4Cl-3)1Cl-溶解度最小时溶解度最小时(mol/L)10)1010101(10mol/L)(103.0210)101()1(Cl0)Cl1(Cldd6.52.525.043.042.529.7532.52215.0421222sp=+=+=最小SKS2.52pCl-S50例：求例：求BaSO4在在pH=10.0的的 0.01mol/L 的的EDTA溶液中的溶解度溶液中的溶解度86.745.0BaYY(H)1010)01.0(Y1S=+S=Ba2+BaY=BaYS2=Ksp=KspBa(Y)Ba(Y)=1+BaYY=S2=10-9.96107.41(0.01-S)S=3.9 10-3mol/LBaSO4=Ba2+SO42-SSYH?温度温度：温度升高使溶解度增大：温度升高使溶解度增大?溶剂溶剂：大多数无机物沉淀在有机溶液中的溶解度比在纯水中小：大多数无机物沉淀在有机溶液中的溶解度比在纯水中小5.其它因素其它因素?形成胶体溶液：形成胶体溶液：过滤时极易穿透滤纸而引起损失。加热和加入大量电解质可破坏胶体。过滤时极易穿透滤纸而引起损失。加热和加入大量电解质可破坏胶体。?颗粒大小：颗粒大小：颗粒越 小，颗粒越 小，S 越大越大0.1 1m 0.02 m 晶形沉淀凝乳状沉淀无定形沉淀晶形沉淀凝乳状沉淀无定形沉淀排列规则无规则堆积结构紧密含水多，体积大排列规则无规则堆积结构紧密含水多，体积大5-3 沉淀的形成一沉淀的形成一.沉淀类型沉淀类型按颗粒大小分为两大类按颗粒大小分为两大类:直径：属于哪种沉淀，由沉淀性质决定，但沉淀条件也起很大作用。直径：属于哪种沉淀，由沉淀性质决定，但沉淀条件也起很大作用。Q:沉淀瞬间溶质的总浓度沉淀瞬间溶质的总浓度SSQK二二.沉淀的形成沉淀的形成构晶离子构晶离子 晶核晶核 沉淀微粒沉淀微粒生长4-8个离子均相成核作用微粒个离子均相成核作用微粒 晶核晶核 沉淀微粒异相成核作用沉淀微粒异相成核作用定向排列聚集定向排列聚集晶形沉淀无定形沉淀晶形沉淀无定形沉淀冯冯韦曼（韦曼（Von Weimarn）经验公式：）经验公式：分散度分散度=分散度即晶核形成速度，或沉淀初始速度。成核、生长与相对过饱和度有关，分散度即晶核形成速度，或沉淀初始速度。成核、生长与相对过饱和度有关，Q 小，成核较慢，可得到大颗粒沉淀。小，成核较慢，可得到大颗粒沉淀。不同沉淀均相成核所需相对过饱和度不同，有个极限值，称临界值不同沉淀均相成核所需相对过饱和度不同，有个极限值，称临界值 Q/S：均相成核异相成核均相成核异相成核BaSO4AgCl5.51000晶核数Q/S