重量分析.ppt
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1、第九章 重量分析法(Gravimetry),通过称量物质的质量来确定被测组分含量的分析方法,第一节 重量分析法的分类和特点,1 分类,(1) 气化法例 小麦 干小麦, 减轻的重 量即含水量或干燥剂吸水增重,(2)电解法例 Cu2+ Cu 称取增加的重量 电重量法,(4) 沉淀法(沉淀重量法) P,S,Si,Ni等测定 被测组分 微溶化合物(沉淀形式) 称量形式 称重 计算被测组分的含量,+e Pt电极上,(3)提取法 提取剂,1,本章讨论的是沉淀重量法。欲使沉淀能达到定量的要求,就要使沉淀完全并获得纯净的沉淀。这两方面的问题是本章讨论的中心。,优点:准确度高(Er:0.10.2);不需标准溶液
2、。 缺点:慢,繁琐,不适于微量组分的测定。 (S、Si、W等的仲裁分析仍用重量法),2 特点,2,第二节 沉淀重量法对沉淀的要求,被测物 沉淀剂 沉淀形式 称量形式,沉淀形式:加入沉淀剂后,被测组分与沉淀剂作用形 成的沉淀。,称量形式:经过滤、洗涤、烘干或灼烧后得到的组成 恒定的、用于称量的沉淀。,3,一、对沉淀形式的要求,(1)沉淀溶解度小避免溶解损失(溶解损失不超过分析天平的称量误差),保证测定的准确度。 (2)易过滤、洗涤(操作方便) (3)纯度要高(这样才能得到准确的结果) (4)沉淀形式易转称量形式(便于操作),二、对称量形式的要求,(1)有确定的化学组成(否则,无法计算结果) (2
3、)稳(便于操作,它不受空气中水分、CO2、O2的影 响,否则影响准确度) (3)摩尔质量大(可减少称量误差,提高准确度),4,第三节 沉淀的溶解度及其影响因素,一、沉淀的溶解度,(一)溶解度、固有溶解度、溶度积,根据分配定律,对沉淀平衡:MA(s)=MA(l),有:,根据平衡原理,对于离解平衡: MA(l) =M+A-,有:,5,However,若处于理想状况,即溶液中不存在其它平衡,则固体MA的溶解度S应为固有溶解度So和构晶离子浓度M或A之和。即:,S= So + M = So + A(3), M A,既然So较小,又无文献可查,对于(2)式,干脆把So并入K中。即:,活度积常数, 只与温
4、度有关,溶度积,与T、I有关,对大多数的电解质来说,So都比较小且这些数据又大多没有测量过,故忽略。但也有极个别So很大的情况,如Hg2Cl2,这时忽略,误差就很大。,在分析化学中,由于微溶化合物的溶解度很小,离子强度也不大,故一般不考虑离子强度I的影响,书上附表所列的都是活度积Kap,但我们都当溶度积Ksp来用。,6,讨论:(1) 1:1型沉淀MA,(2)m:n型沉淀MmAn: MmAn = mMn+ + nAm- S mS nS Ksp=Mn+mAm-n=(ms)m(ns)n= mmnnSm+n,7,(二)条件溶度积,共p个副反应,共p个副反应,8,条件溶度积,即:,9,二、 影响溶解度S
5、 的因素,(一) 同离子效应使沉淀的溶解度降低,沉淀重量法总要加入过量的沉淀剂,mS,nS+CACA,10,或:,nS,mS+CMCM,11,例如以BaSO4重量法测Ba2+时,若加入等物质的量的沉淀剂SO42-,则BaSO4的溶解度为:,若加入过量H2SO4,使沉淀后溶液中的SO42- =0.010 molL-1,则溶解度为: S=Ba2+=Ksp/SO42-=1.110-8 molL-1 在200mL溶液中的损失量为: 1.110-8 molL-1200mL233.4g mol -1=0.0005mg,并非沉淀剂过量越多越好。可挥发性沉淀剂过量50%100%;非挥发性沉淀剂过量20%30%
6、。,12,(二) 盐效应使沉淀的溶解度增大,13,在利用同离子效应降低沉淀溶解度的同时,应考虑由于过量沉淀剂的加入而引起的盐效应。 例如PbSO4在不同浓度的Na2SO4溶液中溶解度的变化情况为: C(Na2SO4)/molL-1 0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0.200 S(PbSO4)/molL-1 0.15 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023 同离子效应占优势 盐效应占 主导地位,14,(三)酸效应使沉淀的溶解度增大,H+,15,例9-2 比较CaC2O4在纯水中与在pH为2.00和7.00时的溶液中的S。(仅考虑酸效应,K
7、sp=10-8.70,H2C2O4的Ka1=10-1.22,Ka2=10-4.19),解:,s,16,查附表6可知, pH为2.00和 7.00时,Ca2+ 均不发生水解。,17,(四)络合效应使沉淀的溶解度增大,mS,nS,L-,18,例9-5 计算AgBr在0.10 mol/L NH3溶液中的溶解度为纯水中的多少倍?已知Ksp(AgBr) = 5.010-13,Ag(NH3)2+的1=103.32,2=107.23 。,解:1)纯水中,S,19,2)在0.10 mol/L NH3溶液中,五、影响S的其他因素,1.温度: T, S(极个别反常) 因此,沉淀在热溶液中进行,冷却到室温后过滤(好
8、处:可减少损失; T, 吸附杂质少,相对过饱和度小,可获较大晶形),2.溶剂: 相似者相溶,加入有机溶剂,S,3.颗粒大小:小颗粒溶解度大, 需陈化(小颗粒可转化为大颗粒,便于过滤).,4.沉淀结构(胶溶,穿透滤纸,应加热或大量电解质来破坏;初生态为亚稳态(溶解度大),放置后变成稳定态(溶解度小),20,第四节 沉淀的形成,一、沉淀的类型(按颗粒直径分),1.晶形,d 0.1m,2. 无定形,d 0.02 m,a.粗晶形:MgNH4PO4 b.细晶形:BaSO4 颗粒大、结构紧密、体积小、杂质少、易过滤洗涤,Fe(OH)3、Al(OH)3、大多数硫化物 含水多、疏松、体积大、杂质多、难过滤洗涤
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