重量沉淀法和沉淀滴定法.doc

第5章 重量沉淀法和沉淀滴定法 教学目的：重量分析法是化学分析法中准确度很高的一种方法。掌握沉淀形成的理论，考虑平衡的影响，得到理想的沉淀，在分离和测定中应用。 教学重点：溶解度的计算，如何获得可重现的沉淀。 教学难点：沉淀形成的理论用经验公式解释，不能定量化。 通过称量物质的重量进行测定的方法。利用沉淀反应作滴定的方法。 5.1 重量分析法概述 5.1.1重量分析法的分类和特点 1．分类 根据被测组分与其他组分分离方法的不同可分为三类 （1）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。 Ba2+ + SO42- ( BaSO4(（沉淀形） BaSO4(（称量形）（沉淀形）?称量形Na2CO3·10H2O （3）电解法: 使待测金属离子在电极上还原析出，然后称重，电极增加的重量即为金属质量。 2．特点 优点：直接称量得到分析结果，不用基准物质比较，准确度高，RE0.1－0.2％。 缺点：操作繁琐，程序长，费时多。 5.1.2重量分析法的分析过程和对沉淀的要求 对沉淀形的要求 2. 对称量形的要求 溶解度小，沉淀完全； 有确定的化学组成； 沉淀形便于过滤，洗涤 稳定，不受空气中水分，CO2和O2的影响 纯度高 摩尔质量大，减小称量误差。 易转化为称量形 5.2 沉淀的溶解度及其影响因素 5.2.1溶解度、溶度积和条件溶度积 ――活度积 －溶度积 s=[M]=[A]，s2=[M][A]=Ksp 有副反应时，s2= Ksp(=[M(][A(]＝Ksp (M( (A Ksp(－条件溶度积 5.2.2影响沉淀溶解度的因素 1．同离子效应 BaSO4=Ba2＋＋SO42－ 250ml溶液 溶解5(10－5mg。 向溶液中加入构晶离子时，沉淀的溶解度减小。 盐效应 I增大，(减小，s＝a/(, 溶解度增大。 酸效应 沉淀为弱酸盐时，(A（H），溶解度增大。 CaC2O4＝Ca2＋＋C2O42－ s s=[C2O42－]+[HC2O42－]+[H2C2O4]＝[C2O42－(] s2=[Ca2＋][C2O42－(]= Ksp(= Ksp(( C2O42－(H) 络合效应 金属离子发生副反应 AgCl＝Ag＋＋Cl－ Cl－ s [Cl－]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。 S＝[Ag＋]+[AgCl]+[AgCl2－]+ [AgCl32－]＋[AgCl43－]＝[Ag＋]（1＋(1[Cl－]＋(2[Cl－]2＋(3[Cl－]3＋(4[Cl－]4）＝Ksp/[Cl－]（1＋(1[Cl－]＋(2[Cl－]2＋(3[Cl－]3＋(4[Cl－]4）= Ksp/s( (Ag(Cl-) S= 溶解度最小时，ds/d[Cl-]=0，[Cl-]＝10－2.4mol.L－1，s最小＝10－6。5mol.L－1 例：计算PbCrO4沉淀在pH=5.0，EDTA浓度为0.010mol/L溶液中的溶解度。（已知Ksp=1.8(10-14） 解：Pb2＋的络合效应，CrO42－的酸效应。s=[CrO42-(]=[Pb2＋(] 将副反应系数与有关常数代入溶解度公式整理得： 5．其他影响因素 温度：温度升高使溶解度增大。 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。 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。 颗粒大小：颗粒越小，溶解度越大。 沉淀析出形态的影响 亚稳态稳态 放置（陈化） 5.3 沉淀的类型和沉淀的形成过程 5.3.1沉淀的类型 按颗粒大小分： 直径 特征 示例 晶形沉淀 0.1-1(m 排列规则，结构紧密 BaSO4 凝乳状沉淀 AgCl 无定形沉淀 0.2(m 无规则堆积，含水多，体积大 Fe2O3·nH2O 属于何种沉淀，由沉淀性质决定，但沉淀条件也起很大的作用。 5.3.2沉淀的形成过程 构晶离子－晶核――沉淀微粒 由沉淀性质决定