10第十章 沉淀重量分析法.ppt

?分析：P316图10-1 临界过饱和比 由物质的本性决定 [思考]为什么对于同一种沉淀会产生大小差异较大的颗粒？(可人为控制)对于不同的沉淀，采用相同的浓度条件沉淀时，往往会得到不同类型的沉淀？(决定于物质的本性) ? 晶 粒 大 小 晶 核 数 目 异相成核 均相成核 晶核数目多 晶粒小 晶核数目少 晶粒大 临界过 饱和比 相对过 饱和比 沉淀物 的本性 人为 控制 Qc/S (Q-S)/S 或(Q/S) 通过控制相对过饱和比[(Q-S)/S)或(Q/S)]，可以得到大颗粒的晶体。 ?沉淀的形成 ㈡晶核的成长过程——定向和聚集(分析) 聚集过程：由构晶离子聚集成晶核再进一步堆积形成肉眼可见的沉淀微粒的过程称为聚集过程。(v聚集) 定向过程：构晶离子在聚集的同时又有按照一定的晶格整齐排列在晶核表面而形成更大晶粒的倾向，此定向排列的作用称之为定向过程。(v定向) 若v定向＞v聚集，则形成晶形沉淀。 若v聚集＞v定向，则形成非晶形沉淀。 定向速度(v定向)的大小主要取决于物质的本性。例如： S 较大 极性较强 v定向＞v聚集 →晶形沉淀 BaSO4 CaC2O4 Al(OH)3 Fe(OH)3 v定向 较小 →无定形沉淀 异相成核 均相成核 v聚集的大小取决于相对过饱和度。 大颗粒晶形沉淀 构 晶 离 子 沉淀的类型不仅取决于沉淀物质的本性，也与沉淀时的具体条件有关，成核过程和晶体的成长过程都对沉淀颗粒的大小有影响。 晶 核 成长 沉淀微粒 无定形沉淀 晶形沉淀 晶核成长过程示意：? 再次理解晶核成长过程 第四节 影响沉淀纯度的因素 待测物质的质量与相应沉淀的质量之间具有确定的计量关系是沉淀重量法用于分析测定的基础。 重量分析不仅要求沉淀的溶解度要小，而且要求沉淀是纯净的。然而在实际过程中，总有一些影响沉淀纯度的物质(杂质)也随之一起沉淀下来。 影响沉淀纯度的主要因素有共沉淀现象和后沉淀现象。? 一、共沉淀现象 ?在进行沉淀反应时，某些可溶性杂质混杂于沉淀之中与沉淀一起沉淀下来的现象叫做共沉淀现象。造成共沉淀现象的主要原因有：㈠表面吸附、㈡吸留与包夹、㈢生成混晶三种。 ㈠表面吸附(共沉淀的第一种情况) ?表面吸附是指在沉淀的表面上吸附了杂质，原因是晶体表面离子的电荷不平衡。 ?在进行沉淀反应时，位于晶体颗粒的表面、边和角的构晶离子，其电荷不完全等衡，会使得晶体颗粒携带上一定量的正、负电荷。由于静电力的作用，杂质物质(往往也带有电荷)将在沉淀表面上沉积下来(物理吸附)。见图10-2的实例? 实例：沉淀重量法测定Ag+(共存Na+、Cl-) 图10-2 AgCl晶体的表面吸附作用示意图 沉淀 界面 表面 溶液 第一吸附层 第二吸附层 抗衡吸附层 双电层 | | | | 结合教材P318的图10-2分析：①②③④ 表面吸附的选择性规律 ⑴沉淀首先吸附构晶离子。实例：? ⑵能与构晶离子生成溶解度较小的化合物的离子将优先被吸附。实例：见教材P318实例 ⑶被吸附离子的价态越高，越容易被吸附。例如：Fe3+较Fe2+易被吸附。 ?注意：吸附杂质的多少取决于? ①沉淀的比表面积：沉淀的比表面积越大，吸附杂质的量越多。 ②杂质离子的浓度：杂质离子的浓度越大，被吸附的量也越多。 ③溶液的温度：溶液的温度越高，杂质被吸附的量越少，因为吸附过程是放热过程。 ㈡吸留与包夹(共沉淀的第二种情况) ①吸留：是指在沉淀反应中，由于沉淀生成的速度过快，表面吸附的杂质离子来不及离开，被随后生成的沉淀所覆盖而包藏于沉淀内部的现象。 ②包夹：是指在吸留的过程中，被吸留包藏于沉淀内部的杂质物质为母液的情况。 吸留和包夹与表面吸附是不同的。吸留和包夹发生在沉淀的内部，所造成的沉淀不纯是没有办法通过洗涤除去的。因此，在进行沉淀时应尽量避免该种现象的发生。 避免或消除吸留和包夹的措施为： 重结晶或陈化 吸留的实质仍是一种吸附，因此有一定的选择性，而包夹无选择性。 ㈢生成混晶(共沉淀的第三种情况) 生成混晶：是指当杂质离子与构晶离子的半径、电荷相近、电子层结构相近，所形成的晶体结构也相同时，容易形成混合晶体的现象。常见的混晶有? 晶格缺陷 陈化可以使晶型变得完美 一般情况下，生成混晶对沉淀所造成的污染也是不容易除去的，消除混晶的最好方法是事先分离除去杂质。 二、后沉淀现象(影响沉淀纯度的因素之二) 后沉淀：是指当沉淀析出之后，在放置的过程中，溶液中的可溶性杂质慢慢沉淀到原沉淀表面的现象。实例? 当在含有Cu2+、Zn2+等离子的酸性溶液中通人H2S时，最初得到的CuS沉淀中并不夹杂得有ZnS。但是，如果沉淀与溶液长时间地接触，由于CuS沉淀的表面将从溶液中吸附S2-，从而使