大连理工大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程电子教案（PPT教学课件）第七章 重量分析法和沉淀滴定法 Gravimetry and Precipitation titrametry

普通高等教育课程电子教案系列 naab DUT §7.重量分析概述 §72重量分析对沉淀的要求 第七章 重量分析法和 §73沉淀完全的程度与影响 沉淀溶解度的因素 沉淀滴定法 Gravimetry and §74影响沉淀纯度的因素 recipitation titrimetry s7.5沉淀的形成与沉淀的条件 §7.6重量分析计算和应用示例 §77沉淀滴定法概述 §7.8银量法滴定终点的确定

2021年1月29日12时 3分 第七章 重量分析法和 沉淀滴定法 §7.1 重量分析概述 §7.2 重量分析对沉淀的要求 §7.3 沉淀完全的程度与影响 沉淀溶解度的因素 §7.4 影响沉淀纯度的因素 §7.5 沉淀的形成与沉淀的条件 §7.6 重量分析计算和应用示例 §7.7 沉淀滴定法概述 §7.8 银量法滴定终点的确定 Gravimetry and Precipitation titrametry

大连理大学 Anal Cheme §71重量分析概述 用适当方法先将试样中的待测组分与其他组分分离, 然后用称量的方法测定该组分的含量。分离方法 (1)沉淀法 使待测组分生成难溶化合物沉淀,测定沉淀的质量。 例:试液中SO42含量测定。 so故BSO4↓过滤侁涤一干燥一-称量 (2)气化法 BaCl 称减量 BaCl,2H2O△ H2O+吸湿剂 称增量 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 §7.1 重量分析概述 用适当方法先将试样中的待测组分与其他组分分离, 然后用称量的方法测定该组分的含量。分离方法： （1）沉淀法 使待测组分生成难溶化合物沉淀，测定沉淀的质量。 例：试液中SO4 2-含量测定。 SO4 2- 过量 BaCl2 BaSO4↓ 过滤 洗涤 干燥 称量 （2）气化法 BaCl2·2H2O BaCl2 称减量 H2O+吸湿剂 △ 称增量

大连理大学 Anal Cheme 讨论: (1)全部数据都是由分析天平称量得来; (2)高含量组分的测定比较准确,相对误差<0.1%; 髙含量硅、磷、钨、稀土元素等试样的精确分析 (3)不足之处是操作较繁,费时 不适于生产中的控制分析, 对低含量组分的测定误差较大; (4)沉淀法应用较多。 沉淀法关键:沉淀剂的选择与用量,沉淀反应条件, 如何减少沉淀中杂质。 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 讨论： （1）全部数据都是由分析天平称量得来； （2）高含量组分的测定比较准确，相对误差<0.1%； 高含量硅、磷、钨、稀土元素等试样的精确分析 （3）不足之处是操作较繁，费时， 不适于生产中的控制分析， 对低含量组分的测定误差较大； （4）沉淀法应用较多。 沉淀法关键：沉淀剂的选择与用量，沉淀反应条件， 如何减少沉淀中杂质

大连理大学 Anal Cheme §7重量分析对沉淀的要求 MgNHAPO.6HO→过滤→洗涤一灼烧·MgQn 不一致 沉淀形式 称量形式 致 SOnS BaSO小过滤一洗涤灼 Baso 对沉淀形式和称量形式有哪些要求? 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 §7.2 重量分析对沉淀的要求 沉淀形式 Mg2＋ MgNH4PO4·6H2O ↓ 过滤 灼烧 称量形式 洗涤 Mg2P2O7 SO4 2- BaSO4↓ 过滤 洗涤 灼烧 BaSO4 不一致 一致 对沉淀形式和称量形式有哪些要求?

大连理大学 Anal Cheme 721对沉淀形式的要求 1.沉淀要完全沉淀的溶解度要小 例:测Ca2+, Caso;:Ks2=245×105 CaCO4:K=1.78×109 2.沉淀要纯净尽量避免混进杂质,易于过滤和洗涤 颗粒较粗的晶形沉淀: MgNH4PO46H2O, 颗粒细小的晶形沉淀:CaC2QO、BaSO等, 非晶形沉淀:AOH), 3.易转化为称量形式 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 7.2.1 对沉淀形式的要求 1. 沉淀要完全 沉淀的溶解度要小。 例：测Ca2+ ，CaSO4：Ksp=2.45×10-5 CaC2O4 ：Ksp=1.78×10-9 2. 沉淀要纯净 尽量避免混进杂质，易于过滤和洗涤。 颗粒较粗的晶形沉淀：MgNH4PO4·6H2O， 颗粒细小的晶形沉淀：CaC2O4、BaSO4等， 非晶形沉淀：Al(OH)3， 3. 易转化为称量形式

大连理大学 Anal Cheme 722对称量形式的要求 1.组成必须与化学式完全符合 例:磷钼酸铵(溶解度很小的晶形沉淀),组成不定; 常采取磷钼酸喹啉作为测定PO43的称量形式。 2.称量形式要稳定 不易吸收空气中的HO和CO2,不易分解等。 例:CaC2O41H2O灼烧后得到CaO不宜作为称量形式。 3.称量形式的摩尔质量尽可能地大 减少称量误差。 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 7.2.2 对称量形式的要求 1. 组成必须与化学式完全符合 例：磷钼酸铵(溶解度很小的晶形沉淀)，组成不定； 常采取磷钼酸喹啉作为测定PO4 3-的称量形式。 2. 称量形式要稳定 不易吸收空气中的H2O和CO2，不易分解等。 例：CaC2O4·H2O灼烧后得到CaO不宜作为称量形式。 3. 称量形式的摩尔质量尽可能地大 减少称量误差

大连理大学 Anal Cheme 723沉淀剂的选择 根据上述对沉淀形式的要求来考虑沉淀剂的选择。 1.沉淀剂应具有较好的选择性 例:丁二酮肟和H2S都可沉淀Ni2+,但常选用前者 沉淀锆离子选苦杏仁酸(特效,钛、铁、钒、铝 等十多种离子不发生干扰。 2.选用易挥发或易灼烧除去的沉淀剂 沉淀中带有的沉淀剂可以借烘干或灼烧而除去。铵盐 和有机沉淀剂都能满足这项要求。 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 7.2.3 沉淀剂的选择 根据上述对沉淀形式的要求来考虑沉淀剂的选择。 1. 沉淀剂应具有较好的选择性 例：丁二酮肟和H2S都可沉淀Ni2+ ，但常选用前者。 沉淀锆离子选苦杏仁酸(特效)，钛、铁、钒、铝 等十多种离子不发生干扰。 2. 选用易挥发或易灼烧除去的沉淀剂 沉淀中带有的沉淀剂可以借烘干或灼烧而除去。铵盐 和有机沉淀剂都能满足这项要求

大连理大学 Anal Cheme §73沉淀完全的程度与影响 沉淀溶解度的因素 7.3.1沉淀平衡,溶度积 MA(固)=M++A-(溶液) A aM+YM+ CM+ CAYA'CA A"yM+ 7A 纯水中MA的溶解度很小:cM:cA-=S2 0=K 溶度积K只在一定条件下才是一个常数。 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 §7.3 沉淀完全的程度与影响 沉淀溶解度的因素 7.3.1 沉淀平衡，溶度积 MA（固） = M+ + A－ (溶液) Ksp ＝ aM+ · aA￾aM+ ＝γM+ · cM+ ； aA- = γA- · cA￾Ksp= cM+ · cA- γM+ ·γA- 纯水中MA的溶解度很小： cM+ · cA- = S0 2 = Ksp 溶度积Ksp只在一定条件下才是一个常数

大连理大学 Anal Cheme 732影响沉淀溶解度的因素 1.共同离子效应( common-ion effect 例:BaCl+O2→BaSO4↓(Ks=8.7×101 (1)当加入BaCl2的量与SO2的量符合化学计量关系时, 在200m溶液中溶解的BaSO4质量为: 200 √8.7×10-×233× 1000 =0.0004g=0.4mg (2)加入过量的BaCl(Ba2+]=0.01molL)时: 8.7×10-1 200 233× 4.0×10g=0.0004mg 0.01 1000 沉淀剂决不能加得太多,否则可能发生其他影响。 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 7.3.2 影响沉淀溶解度的因素 1. 共同离子效应(common-ion effect) 例： BaCl2+ SO4 2- → BaSO4 ↓ (Ksp= 8.7 ×10-11) (1) 当加入BaCl2的量与SO4 2- 的量符合化学计量关系时， 在200mL溶液中溶解的BaSO4 质量为： 0 0004 g 0 4 mg 1000 200 8 7 10 233 1 1 .    = . = . − (2) 加入过量的BaCl2 ([Ba2+] = 0.01mol·L-1 )时: 4 0 10 g 0 0004mg 1000 200 233 0 01 8 7 10 7 1 1 . . . .   =  =  − － 沉淀剂决不能加得太多，否则可能发生其他影响

大连理大学 Anal Cheme 2.盐效应( salt effect 在难溶电解质的饱和溶液中,加入其他强电解质, 会使难溶电解质的溶解度比同温度时在纯水中的溶解度 增大,这种现象称为盐效应 例:KNO3存在下,AgCl、BaSO的溶解度比在纯水中大 KNO3浓度:0→001molL, AgC的溶解度:1.28×1035→>1.43×10-5mol·L 原因:强电解质的浓度↑, 活度系数!,Ks常数,[MA]↑ 2021年1月29日12时3 分 页

2021年1月29日12时3 分 2. 盐效应(salt effect) 在难溶电解质的饱和溶液中，加入其他强电解质， 会使难溶电解质的溶解度比同温度时在纯水中的溶解度 增大，这种现象称为盐效应。 例：KNO3存在下,AgCl、BaSO4的溶解度比在纯水中大 KNO3浓度：0 → 0.01mol·L-1 ， AgCl的溶解度：1.28×10-5→ 1. 43 ×10-5mol · L-1 。 原因：强电解质的浓度↑， 活度系数↓，Ksp常数，[M+ ][A- ] ↑