《分析化学》第五章 重量分析法 5.1 概述 5.2 沉淀的溶解度及影响因素 5.3 沉淀的形成

第五章重量分析法 通过称量物质的质量进行测定的一种方法 §5-1概述 一.分类和特点 根据被测组分与其它组分分离方法的不同分为三类 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 灼烧 Ba2++So42-=BaSo4+ 800C +BaSO Mg2+NH3+HPO= MgNHAPO4↓为烧→MgP2O 1100℃C 沉淀形 称量形

第五章 重量分析法 通过称量物质的质量进行测定的一种方法 §5-1 概述 一 . 分类和特点 根据被测组分与其它组分分离方法的不同分为三类 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+ + SO 4 2- = BaSO 4‚ pBaSO 4 Mg2+ + NH 3 + HPO 4 - = MgNH 4PO 4‚ pMg 2 P 2 O 7 沉淀形 称量形 灼烧 800 ℃ 灼烧 1100 ℃

2挥发法 利用待测组分的挥发性质,通过加热的方法 使其从试样中挥发逸出 例如:测定湿存水或结晶水 加热烘干至恒重,试样减轻的质量或用干燥剂 吸收水汽后增加的质量来确定水的质量 3.电解法 待测金属离子在电极上还原析出,称重, 电极增加的质量即为金属质量 优点:直接称量得到分析结果,不用基准物质比较 准确度高,RE<0.~0.2% 缺点:操作繁琐,程序长,费时多

2. 挥发法 利用待测组分的挥发性质，通过加热的方法 使其从试样中挥发逸出 例如：测定湿存水或结晶水 加热烘干至恒重，试样减轻的质量或用干燥剂 吸收水汽后增加的质量来确定水的质量 待测金属离子在电极上还原析出，称重， 电极增加的质量即为金属质量 3. 电解法 优点 ：直接称量得到分析结果,不用基准物质比较， 准确度高，RE＜0.1～0.2% 缺点 ：操作繁琐，程序长，费时多

重量分析法的分析过程和对沉淀的要求 试样+沉淀剂一沉淀 过滤、洗涤、灼烧,称量形 1对沉淀形的要求 丫溶解度小,沉淀完全 Y沉淀形便于过滤,洗涤 丫纯度高 丫易转化为称量型 2对称量形的要求 有确定的化学组成 稳定,不受空气中水分、CO、O2的影响 摩尔质量大,减少称量误差

À 溶解度小，沉淀完全 À 沉淀形便于过滤，洗涤 À 纯度高 À 易转化为称量型 二. 重量分析法的分析过程和对沉淀的要求 试样 + 沉淀剂 沉淀 过滤、洗涤、灼烧 称量形 1. 对沉淀形的要求 ™ 有确定的化学组成 ™ 稳定，不受空气中水分、CO2、O2的影响 ™ 摩尔质量大，减少称量误差 2. 对称量形的要求

三.结果计算 、m 100% m6×100% m:称量形质量 F:换算因子 M (x) F=n M.(称量形)

F : 换算因子 % m m F % m m w 100 100 s s x x = × = × 称 (称量形) ( ) r r x M M F = n 三. 结果计算 m : 称量形质量

§5-2沉淀的溶解度及影响因素 溶解度 MA(水) MA(固)→MA水)一M+AaM固) MA(水) S称为固有溶解度,大多数电解质S小,忽略不计 S=[M]=| S2=IM IA]= KSp 有副反应时s=Kp1=M|LA'=aMaA

S = [M] = [A] S2 = [M] [A] = Ksp 有副反应时 S2 =Ksp' =[M' ][A' ]=Ksp·αM ·αA §5-2 沉淀的溶解度及影响因素 一 . 溶解度 MA(固) MA(水) Mn+ + An- 0 MA ( 0 MA ( MA ( a S S a a = = 水） 固） 水） S0称为固有溶解度，大多数电解质S0小,忽略不计

1.同离子效应 BaSo= Bal++s02. K甲=11×0mo 当溶液为200mL时 溶解损失为11×105×200×2334-0.mg 有0.1mo/LSO2存在时 S(0.+S)=K30S=-=1.1×10 0.1 溶解5×105mg 向溶液加入构晶离子时 沉淀的溶解度减小

• 当溶液为200mL时 溶解损失为 1.1 ×10-5 ×200 × 233.4=0.5mg • 有0.1mol/L SO42-存在时 S(0.1+S)=Ksp 溶解 5 ×10-5mg • 向溶液加入构晶离子时 沉淀的溶解度减小 sp 9 1 .1 10 0 .1 − = = × K S 1. 同离子效应 1.1 10 mol/L 5 sp − S = K = × BaSO4= Ba2+ + SO42-

2.盐效应 Ⅰ增大,y减小,[S上=“,溶解度增大 K ASp=[MJA="M"aA K K M/A 3.酸效应 沉淀为弱酸盐时,aA大,溶解度增加 CaC 0=Ca2++C02 H SS=|C2O42'1 S2=[Ca2+IIC2042-"]=Ks=Ksp,a C204(H)

2. 盐效应 3. 酸效应 M A 0 sp K = a ⋅ a CaC2O4 = Ca2+ + C2O42- S S =[C2O42-' ] H+ S2 = [Ca2+] [C2O42-' ] = Ksp '= Ksp · α C2O4 2- (H) 0 sp M A 0 sp M A M A sp [M][A] K a a K K > ⋅ = ⋅ ⋅ = = γ γ γ γ γ a I 增大， 减小 ， γ [ S ] = ，溶解度增大 沉淀为弱酸盐时,αA(H) 大 , 溶解度增加

4.络合效应 金属离子发生副反应 AgCl= Agt cl CI CH小时,主要是同离子效应,溶解度减小 ICH大时,主要是络合效应,溶解度增大 S=[Ag+[AgC]+[AgCI2|+[AgC13-1+[AgCIa-I Ag](H+B1C+B2|CT2+B3CT]3+B4(CT4) Ksp(0+8,+B2ICr]+ B31CH12+B4[Cr13)

4. 络合效应 [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 金属离子发生副反应 AgCl = Ag+ + Cl￾Cl￾S = [Ag+] + [AgCl] + [AgCl2- ] + [AgCl32-] + [AgCl43-] = [Ag+] (1+β1[Cl-] +β2 [Cl-] 2 +β3 [Cl-] 3 +β4 [Cl-] 4 ) = Ksp ( + β1 + β2 [Cl-] + β3 [Cl-] 2 + β4 [Cl-] 3 ) 1 [Cl-]

溶解度最小时 ds K( B2)=0 dcr cl Cl]=( B210 5a)2=1023=302×10°(m/) 9.75 最小 0( 1032+1030+103 023)=106(mol/L)

溶解度最小时 10 10 ) 10 (mol/L) 101 10 ( ) 10 3.02 10 (mol/L) 101 ) ( 1 [Cl ] ( ) 0 [Cl ] 1 ( d[Cl ] d 3.04 5.04 2.52 6.5 2.52 9.75 2 2.52 3 1 5.04 2 1 2 sp 2 2 − − − − − − − − − = + + = = = = = × = − + = S最小 K S β β 2.52 pCl￾S 5 0

例:求B:SO4在pH=10.0的0.01mo/L的EDTA溶液 中的溶解度 BaSo.=Ba2++S0- Y S-Ba+ Bay= Bay Sl=kn=Ksp d Ba(Y) B0N)=1+B1N1=1+1Ba (0.01-S) s2=1096×10741(0.01-) S=3.9×10-3mol/L

例：求BaSO4 在pH=10.0的 0.01mol/L 的EDTA溶液 中的溶解度 7.86 BaY 0.45 Y(H) 10 10 [Y'] (0.01 ) 1 − S + β = α S=[Ba2+]+ [BaY]=[BaY] S2 = Ksp' = Ksp ·αBa(Y) αBa(Y) = 1+βBaY·[Y] = S2 = 10-9.96 ×107.41 (0.01-S) S = 3.9 × 10-3mol/L BaSO4 = Ba2+ + SO42- S S Y H