第八部分重量分析法.ppt

§8 重量分析法 1. 了解重量分析法的特点和过程。 2. 理解重量法对沉淀形式和称量形式的要求。 3. 理解活度积常数、溶度积和条件溶度积常数的概念。 4. 理解影响沉淀溶解度的因素并掌握有关计算。 5. 了解沉淀的形成过程和影响沉淀纯度的因素。 6. 掌握晶型沉淀和无定型沉淀的沉淀条件。 7. 了解有机沉淀剂的特点和应用。 拟要解决的问题 重量分析法的特点。 重量分析法过程。 沉淀形式和称量形式的概念。 活度积常数、溶度积和条件溶度积常数的概念。 影响沉淀溶解度的因素：同离子效应、盐效应、酸效应、配位效应、温度、介质、晶体的结构和颗粒大小。 沉淀纯度（共沉淀和后沉淀）。 沉淀条件（晶型和无定型沉淀）。 §8.1 重量分析法概述 重量分析法（Gravimetry）是通过称量物质质量来测定被测组分含量的一种定量方法。 步骤：将被测组分以单质或化合物的形式与试样中的其他组分分离后，转化为一定的称量形式，然后称重，计算该组分含量。 根据分离方法的不同，重量分析又可分为： 沉淀法 沉淀法是重量分析中的主要方法。是将被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧，最后称重，计算其含量。 例如： P，S，Si，Ni 等测定。 电解法 利用电解原理，使金属离子在电极上析出，然后称重，求得其含量。 气化法（又称为挥发法） 是通过加热或其他方法使试样中的被测组分挥发逸出后，根据试样重量的减轻计算该组分的含量。或者当该组分逸出时，选择一吸收剂将它吸收，再根据吸收剂重量的增加计算该组分的含量。 重量分析法特点： 优点：Er: 0.1～0.2％，准，不需标准溶液。 缺点：慢，耗时，繁琐。 (S，Si ，Ni的仲裁分析仍用重量法） 此外，利用沉淀反应进行分离和富集，是重量分析重要的应用方法之一。 §8.2 重量分析对沉淀的要求 重量分析过程： 沉淀形式：利用沉淀反应进行重量分析，加入的沉淀剂，使被测组分以适当的沉淀形式沉淀出来，所得的沉淀。 称量形式：沉淀经过滤、洗涤，烘干或灼烧转化为适当的“称量形式”，然后称重。 沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不同。 例如：用草酸钙重量法测定Ca2+时，沉淀形式是CaC2O4·H2O，灼烧后为CaO形式称重，两者不同。 用BaSO4重量法测定Ba2+或SO42-时，沉淀形式和称量形式都是BaSO4，两者相同。 一、重量法对沉淀形式的要求: 沉淀的溶解度必须很小。 沉淀应易于过滤和洗涤。 沉淀力求纯净。 沉淀应易于转化为称量形式。 二、重量法对称量形式的要求: 称量形式必须有确定的化学组成。 称量形式必须十分稳定，不受H2O,CO2,O2的影响。 称量形式的分子量要大，减少称量误差。 因此，在实际工作中，应选择合适的沉淀剂，正确掌握沉淀条件，以满足重量分析对沉淀的要求。 对于重量分析中所用的沉淀剂应具有： 选择性要高，最好是只与被测物产生沉淀。 易挥发，便于灼烧除去，以免影响测定。 利用沉淀反应进行重量分析时，希望沉淀反应进行得越完全越好。 沉淀反应是否完全，可以根据沉淀溶解度的大小来判断。 §8.3 沉淀的溶解度及其影响因素 在重量分析中：要求被测组分在溶液中的残留量不超过0.0001克，小于分析天平允许称量误差。 但是，很多沉淀不能满足这个要求。例如在1000毫升水中，BaSO4的溶解度为0.0023克MgNH4PO4的溶解度为0.0086克。如果溶液和洗涤液的总体积为500毫升，这些沉淀由于溶解而引起的损失，BaSO4为 0.0012克，MgNH4PO4为0.0043克。 一、沉淀的溶解度 1.溶解度和固有溶解度 当水中存在微溶化合物MA时，MA溶解并达到饱和状态后，有下列平衡关系: MA(固) ? MA(水) ? M+ + A- 根据MA(固) 和MA(水)之间的沉淀平衡： 2.活度积和溶度积 平衡关系：MA(固) ? MA(水) ? M+ + A- 中 根据MA(水) 和M+ 与A- 之间的平衡关系： 3.溶度积常数表达式： AmBn(s)溶解用一般式表示为： 4. 溶度积常数的意义 (1) 因为溶解度随温度而变，因此，温度改变，Kqsp随之改变。 (2) 溶度积常数表达式不仅适用于难溶强电解质，同样也适用于难溶弱电解质。 例如弱电解质MA(CaCO3)： (3) Kqsp是平衡常数的一种，同样可以利用 DrGqm = -RTlnKqsp 求出。 二、溶解度和溶度积之间的换算 1. MA型沉淀： 3. MmAn型沉淀： 三、溶度积规则 例如：BaCl2饱和溶液中逐滴加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。 BaCO3(s) Ba2+(aq) +