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1、第八章 重量分析法 （ Gravimetry ）用称量的方法测定 组分的含量1 1、概述、概述 2 2、沉淀重量法的分析过、沉淀重量法的分析过 程和要求程和要求 3 3、沉淀溶解度及其影响、沉淀溶解度及其影响 因素因素 4 4、沉淀的形成与沉淀的、沉淀的形成与沉淀的 条件条件 5 5、影响沉淀纯净的因素、影响沉淀纯净的因素 6 6、沉淀的过滤、洗涤、沉淀的过滤、洗涤、 烘干或灼烧烘干或灼烧 7 7、结果的计算、结果的计算作业：np197 思考题 1，2，3，4，5，6，7，8第八章第八章 重量分析法重量分析法 第1节、 概述一、重量分析法：通过称量被测组分的质量来确定被测组分百分含量的分析方法
2、二、分类：挥发法萃取法沉淀法利用物质的挥发性利用物质的挥发性利用物质在两相中溶解度不同利用物质在两相中溶解度不同利用沉淀反应利用沉淀反应三、特点：三、特点：准确度高，准确度高， 费时，繁琐，费时，繁琐， 不适合微量组分不适合微量组分四、几个概念四、几个概念1. 沉淀重量法：利用沉淀反应将待测组分以难溶化合物形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后，转化成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测组分含量的分析方法。2.沉淀形式：沉淀的化学组成称为沉淀形式 3.称量形式：沉淀经烘干或灼烧后，供最后称量的化学组成，称为称量形式。注：称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同注：称量形式与沉淀形式可以相同，
3、也可以不同第第2 2节、沉淀重量法的分析过程和要求节、沉淀重量法的分析过程和要求（一）分析过程待测离子 沉淀剂 沉淀形式 处理过程 称量形式过滤过滤 8008000 0C CBaBa2+2+ + SO+ SO4 42- 2- BaSOBaSO4 4 BaSO BaSO4 4 洗涤洗涤 灼烧灼烧过滤过滤 烘干烘干CaCa2+2+ + C+ C2 2O O4 42- 2- CaCCaC2 2O O4 4 2H2H2 2O O CaOCaO 洗涤洗涤 灼烧灼烧过滤过滤 烘干烘干试样溶液试样溶液 + + 沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式 洗涤洗涤 灼烧灼烧（二）对沉淀的要求1对沉淀形式
4、的要求a溶解度小b易过滤和洗涤c纯净，不含杂质d易转化成称量形式 2对称量形式的要求a确定的化学组成b性质稳定c较大的摩尔质量第第3 3节、沉淀溶解度及其影响节、沉淀溶解度及其影响 因素因素（一）溶解度与溶度积 （二）影响沉淀溶解度的因素（一）溶解度与溶度积（一）溶解度与溶度积1. 固有溶解度和溶解度 2. 活度积和溶度积 3. 溶解度与溶度积关系 4. 条件溶度积1. 1. 溶解度溶解度v溶解度S：难溶化合物在水溶液中的浓度，为水中分子浓度和离子浓度之和MAMA（固）固） MAMA（水）水） MM+ + A + A- -沉淀平衡沉淀平衡 以分子形式溶解以分子形式溶解 进一步解离进一步解离2.
5、 2. 活度积和溶度积活度积和溶度积3 3溶解度与溶度积关系溶解度与溶度积关系4. 4. 条件溶度条件溶度 积积（二）（二） 影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素1.同离子效应 2.盐效应 3.酸效应 4.配位效应 5.其他因素1.1.同离子效应同离子效应：当沉淀达平衡后，若向溶液中加当沉淀达平衡后，若向溶液中加入入组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降降低的现象称为，低的现象称为，构晶离子构晶离子是组成沉淀晶体的离是组成沉淀晶体的离子。子。讨论： 过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失 过多加入沉淀剂会增大
6、盐效应或其他配位副反应,而使溶解度增大 沉淀剂用量：一般 过量50%100%为宜非挥发性 过量20%30% 解例：用BaSO4重量法测定SO42-含量时，以BaCl2为沉淀剂，计算等量和过量0.01mol/L加入Ba2+时，在200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失2. 盐效应：溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象讨论：注：沉淀溶解度很小时，常忽略盐效应沉淀溶解度很大，且溶液离子强度很高时，要考虑盐效应的影响练 习 例：分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液中的溶解度解 ：练练 习习 例：讨论：3. 3. 酸效应酸效应：溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为溶液酸度对沉淀溶
7、解度的影响称为讨论： 酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大， 但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大pH，H+，S注：因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的H+或OH-反应，降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解，从而使沉淀溶解度增大图 示溶液酸度对CaC2O4溶解度的影响CaC2O4 Ca2+ + C2O42-C2O42- + H+ HC2O4- HC2O4-+ H+ H2C2O4练 习例：试比较 pH = 2.0和 pH = 4.0的条件下CaC2O4的沉淀溶解度。 解 ：4. 4. 配位效应配位效应：存在配位剂与构晶离子形成配位体，存在配位剂与构晶离子形成配位体，使沉淀的溶解度增大的
8、现象称为使沉淀的溶解度增大的现象称为讨论：1）配位效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方，从而增大溶解度 2）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多;既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定3）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，溶解度越大，配合物越稳定， 配位效应越显著示 例AgClAgCl Ag Ag+ + + ClCl- -AgAg+ + + 2NH+ 2NH3 3Ag(NHAg(NH3 3) )2 2+ +AgClAgCl Ag Ag+ + + ClCl- -AgClAgCl+ + ClCl- - AgClAgCl2 2- -AgCl AgCl2 2- - + + ClCl-
9、- AgClAgCl3 3- -练 习 例：计算 AgI 在0.01mol/L的NH3中的溶解度解 ：5. 5. 其他因素：其他因素：A温度：T ，S ，溶解损失 （合理控制）B溶剂极性：溶剂极性 ，S，溶解损失 （加入有机溶剂） C沉淀颗粒度大小：同种沉淀，颗粒 ，S ，溶解损失（粗大晶体） D胶体形成：“胶溶”使S，溶解损失（加入大量电解质可破之） E水解作用：某些沉淀易发生水解反应，对沉淀造成影响图 示温度对沉淀溶解度的影响注： 根据沉淀受温度影响程度选择合适 温度v沉淀加热溶液v陈化加热微沸v 过滤、洗涤沉淀温度影响大的沉淀冷至室温再过滤洗涤温度影响小的沉淀趁热过滤洗涤第第4 4节、沉
10、淀的形成与沉淀的条件节、沉淀的形成与沉淀的条件1. 沉淀的类型 2. 沉淀的形成 3.沉淀条件的选择一、一、 沉淀的类型沉淀的类型（1）晶形沉淀：颗粒直径0.11m，排列整齐，结构紧密，比表面积小，吸附杂质少易于过滤、洗涤 例：BaSO4（细晶形沉淀）MgNH4PO4（粗晶形沉淀） （2）无定形沉淀：颗粒直径 0.02m结构疏松比表面积大，吸附杂质多不易过滤、洗涤 例： Fe2O32H2O （3）凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间例：AgCl二、二、沉淀的形成沉淀的形成晶核的生长晶核的形成 成核作用成核作用均相、异相均相、异相生长过程生长过程扩散、沉积扩散、沉积聚集聚集定向排列定向排列构晶离
11、子晶核晶核 沉淀微粒沉淀微粒 无定形沉淀无定形沉淀晶形沉淀晶形沉淀 续 前 晶核的形成均相成核（自发成核）：过饱和溶液中，构晶离子通过相互静电作用缔和而成晶核异相成核：非过饱和溶液中，构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核晶核的生长影响沉淀颗粒大小和形态的因素：聚集速度：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒的速度定向速度：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度 注：沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小聚集速度 定向排列速度 聚集速度 定向排列速度 晶形沉淀 无定形沉淀无定形沉淀1.沉淀的类型 2. 沉淀的形成三、沉淀条件的选择三、沉淀条件的选择1晶形沉淀2均匀沉淀法 1 1晶形沉淀
12、晶形沉淀 特点：颗粒大，易过滤洗涤；结构紧密，表面积小，吸附杂质少 条件：a稀溶液降低过饱和度，减少均相成核 b热溶液增大溶解度，减少杂质吸附c充分搅拌下、慢慢滴加沉淀剂防止局部过饱和 d加热陈化生成大颗粒纯净晶体陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间，这一过程称为（加热和搅拌可以缩短陈化时间）五字口诀：稀、热、搅、慢、陈五字口诀：稀、热、搅、慢、陈2 2无定形沉淀无定形沉淀 特点：溶解度小，颗粒小，难以过滤洗涤；结构疏松，表面积大，易吸附杂质条件： a浓溶液降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密 b热溶液促进沉淀微粒凝聚 c搅拌下较快加入沉淀剂加快沉淀聚集速度 d不需要陈化趁热过滤、洗涤 e适
13、当加入电解质防止胶溶2 2均匀沉淀法均匀沉淀法利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度，沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度，使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗涤的大颗粒沉淀涤的大颗粒沉淀优点：避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象注：均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密，表面吸附杂质少，易过滤洗涤仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象示 例 CaCa2+2+ + (NH+ (NH4 4) )2 2C C2 2O O4 4CaC CaC2 2O O4 4 细小沉淀细小沉淀中性弱碱性 CaCa2+2+ + (NH+ (NH4 4) )2 2C C2 2O O4 4 CaCCaC2 2O O4 4 酸效应增大酸效应增大S SH+酸效应 CO(NHCO(NH2 2) )2 2 + H+ H2 2O COO CO2 2+ 2NH+ 2NH3 3 900C水解 H H2 2C C2 2O O4 4HC HC2 2O O4 4- -+ H+ H+ + NHNH3 3均匀分布，均匀分布，pHpH
