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1、第九章重量分析法,第一节 重量分析法的特点和分类,重量分析法是通过称量物质的质量来确定被测组分含量的一种定量分析方法。,包括分离和称量两个过程,重量分析法分为沉淀法、气化法、提取法和电解法。,第二节 沉淀重量法对沉淀的要求,沉淀过程,试样,称量型,例，可溶性钡盐中钡含量的测定(重量法）：,mp,沉淀重量法对沉淀的要求,溶解度小,晶形好,纯度高,易于转化,对 称量形 的要求,有确定的化学组成,稳定，不易与O2, H2O, CO2 反应,摩尔质量足够大,例：测Al,Al,0.1000g,0.1888g,Al,Al(C9H6NO)3,Al(C9H6NO)3,0.1000g,1.704g,称量误差,第
2、三节 沉淀的溶解度及其影响因素,一、沉淀的溶解度,（一）溶解度和固有溶解度,CaSO4(固) Ca2+SO2-4(水) Ca2+ + SO42-,MA(水)可以是分子状态，也可以是M+A-离子对化合物,MA(固) MA(水) M+ + A-,MmAn型微溶化合物的溶解度,MmAn(s),S,mS,nS,平衡时的浓度,S mol/L 为分子形态的溶解度，固有溶解度,S mol/L 为离子形态的溶解度,微溶化合物的溶解度 S = S+ S,通常情况下， S很小，,S S,（二）活度积和溶度积,活度积、溶度积和溶解度之间的关系,MA(水) M+ + A-,活度积常数,溶度积常数,溶度积与溶解度,平衡
3、时浓度,（三）溶度积与条件溶度积,例：计算CaF2 在pH = 3 溶液中的溶解度。,解：,CaF2 Ca2+ + 2F-,二、影响沉淀溶解度的因素,（一）同离子效应,当沉淀反应达到平衡后，向溶液中加入含有某一构晶离子的试剂，使沉淀的溶解度减小的现象，称为同离子效应。,mS,nS,+ CM,平衡时浓度,（二）盐效应,在大量强电解质存在下，微溶化合物的溶解度增大,I,i,S,S,S,平衡时浓度,（三）酸效应,溶液的酸度对于沉淀溶解度的影响，称为酸效应。,例：计算pH = 3.00, CaC2O4 的溶解度,解：,pH = 3.00,CaC2O4 = Ca 2+ + C2O42-,(四）络合效应,
4、由于沉淀的构晶离子参与了络合反应而使沉 淀的溶解度增大的现象，称为络合效应。,例：AgI 在0.1 mol/L NH3 溶液中的溶解度。Ksp (AgI) = 8.310 17,解：,AgI = Ag + + I -,CNH3 较大，且 AgI 的 S0 很小，, NH3 = C NH3,在有的沉淀反应中，沉淀剂本身就是络合剂， 沉淀剂过量时，既有同离子效应，又有络合效应。,Ag+与Cl-的反应就属于这种情况。,设溶液中沉淀剂过量，其浓度为A。A不仅与M反应生成沉淀，还可与之生成MA,MA2， ，MAn等逐级络合物。,AgCl在不同浓度氯离子溶液中的溶解度,（五） 影响沉淀溶解度的其它因素,1
5、 温度2 溶剂,3 沉淀颗粒大小4 沉淀结构,第四节 沉淀的形成,一 沉淀的类型,晶形沉淀 凝乳状沉淀无定形沉淀,0.1m -1m 0.02m0.1m小于0.02m,二、沉淀形成的过程及影响沉淀类型的因素,构晶离子,晶核,沉淀微粒,无定形,晶形,（一）晶核的形成过程,当溶液中构晶离子浓度的乘积大于该条件下沉淀的溶度积时，称为过饱和状态。,相对过饱和度 （Q-S）/S(或Q/S),Q：为加入沉淀剂时溶质的瞬间总浓度； S：表示晶核的溶解度； Q-S：为过饱和度。,成核作用,成核作用,均相成核,异相成核,相对的,绝对的,Q 瞬时浓度,S 晶核的溶解度,异相成核,异相成核均相成核,临界点,临界点,B
6、aSO4 1000,AgCl 5.5,Von Weimarn 公式,均相成核是在过饱和状态时，构晶离子由于静电作用缔合形成,异相成核是以固相微粒起着晶核的作用,沉淀微粒大小,成核速度,晶核长大速度,晶核长大速度,成核速度,小的沉淀微粒,大的沉淀微粒,温度、搅拌等沉淀条件,浓度,沉淀微粒大小的影响因素,（二） 晶体的成长过程,聚集过程：由离子聚集成晶核，再进一步堆积形成肉眼可见的 沉淀微粒的过程。,定向过程：在聚集的同时，构晶离子有按一定的晶格整齐排列在晶核表面从而形成更大晶粒的倾向，这种定向排列的作用称为定向过程。,当晶核形成后，溶液中的构晶离子不断向其表面扩散并沉积，使晶核逐渐长大成为沉淀颗
7、粒。,无定形沉淀形成示意,晶形沉淀过程示意,沉淀微粒大小的影响因素,沉淀微粒大小,成核速度,晶核长大速度,晶核长大速度,成核速度,小的沉淀微粒,大的沉淀微粒,温度、搅拌等沉淀条件,浓度,第五节影响沉淀纯度的因素,一 影响沉淀纯度的因素,在进行沉淀反应时，某些可溶性杂质混杂于沉淀之中与其一起沉淀下来的现象，叫做共沉淀现象。这是由于表面吸附、吸留和生成混晶所造成的结果。,1、表面吸附,表面吸附是在沉淀的表面上吸附了杂质。,（一） 共沉淀现象,2 吸留和包夹,在反应中，由于沉淀生成的速度过快，表面所吸附的杂质离子来不及离开，就被随后生成的沉淀所覆盖而包藏在沉淀内部，这种情况称为吸留，如果在沉淀内部的
8、是母液，则成为包夹。,3 生成混晶,例,扩散层,（二） 后沉淀现象,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，称为后沉淀现象。,二 提高沉淀纯度的措施,1 选择适当的分析程序,2 降低易被吸附杂质离子的浓度,3 选择适当的洗涤剂进行洗涤,4 及时进行过滤分离减少后沉淀,5 进行再沉淀,6 选择适当的沉淀条件,第六节 进行沉淀的条件,晶形沉淀,稀,热,慢,搅,陈,相对过饱和度小，减少均相成核；,减少杂质吸附量,增大扩散速度，有利于沉淀长大；,减少吸附,减少均相成核；,有利于沉淀长大,减少包藏；,晶形完整化,控制相对过饱和度小，沉淀陈化,二 无定形沉淀的沉淀条件
9、,无定形沉淀,减少水合，使其聚集紧密，便于过滤；减少杂质吸附,热,大量电解质,立即过滤,减少水合，减少吸附，防止胶溶,浓,减少水合。沉淀完后，稀释搅拌，减少杂质吸附,快，搅,减少水合,利于凝聚、沉降,三 均匀沉淀法,通过缓慢的化学过程，逐步地、均匀地在体系中产生沉淀剂，使沉淀在整个溶液中均匀地缓慢的形成，因而生成的沉淀颗粒较大。,例,在酸性介质中沉淀CaC2O4,第七节 有机沉淀剂,1 选择性高,一、有机沉淀剂的特点,2 沉淀溶解度小，有利于被测组分沉淀完全。,3 沉淀的极性小，吸附杂质少。,4 沉淀称量形式的摩尔质量大，有利于减小 称量误差。,含有酸性基团和碱性团,（一）生成螯合剂的沉淀剂,（二）生成离子缔合物的沉淀剂,阴离子和阳离子以较强的静电引力相结合而形成的化合物，叫做离子缔合物。,第八节 重量分析结果的计算,换算因数,例：,SO42-,BaSO4,MgO,Mg2P2O7,例：称取试样0.500g,经系列处理后，得到纯NaCl和KCl共0.1803g。将此混合物溶于水，加入AgNO3沉淀剂得AgCl 0.3904g，计算试样中Na2O的质量分数。,本章小结,一 概念溶解度、固有溶解度， 溶度积、 条件溶度积。影响溶解度的因素。,二 溶度积和溶解度的计算,三 沉淀的种类、形成条件和影响沉淀纯度的因素。,四 重量分析计算,
