重庆工商大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第七章 重量分析法

第八章重量分析法

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§8一1概述 重量分析是常量分析中准确度最好、精密度最高的方法之一。 重量法的分类 沉淀法利用沉淀反应使被测组分以微溶化合物的形式沉淀 出来，再使之转化为称量形称量。 电解法 利用电解的原理，使被测金属离子在电极上还原析 出，然后称其质量，电极增加的质量即为金属的质 重量法 量。 挥发法 通过加热或其他方法使试样中的被测成份逸出，然 后根据试样重量减轻计算被测组分的含量。 萃取法 利用某些有机试剂把被测物质萃取出来，然后将有 机试剂蒸发逸出，求其被测物质的含量。 第八章重量分析法 May 2002 2

May 2002 2 §8－1 重量法 利用沉淀反应使被测组分以微溶化合物的形式沉淀 出来，再使之转化为称量形称量。 利用电解的原理，使被测金属离子在电极上还原析 出，然后称其质量，电极增加的质量即为金属的质 量。 通过加热或其他方法使试样中的被测成份逸出，然 后根据试样重量减轻计算被测组分的含量。 利用某些有机试剂把被测物质萃取出来，然后将有 机试剂蒸发逸出，求其被测物质的含量

重量法的分析过程 处理 称量→溶解→沉淀 >称重>计算 如测定土中的Fe: Fe3+3 过滤，洗 Fe (OH) Fe 037 计算 (沉淀型) (称量型) 三、重量法的特点和应用苑围 重量法可以直接通过称量而得到分析结果，不需要标准试样或基准物质 进行比较，所以其准确度比较高，但它操作比较繁琐，耗时较长。 由于重量法操作繁琐，耗时较长，一般只用于常量分析，而不用于微量 分析和痕量分析。 第八章重量分析法 May 2002

May 2002 3 如测定土中的Fe： 称量 溶解 沉淀 处理 称重 计算 Fe Fe(OH) 3 Fe O 2 3 计算 NH3 （沉淀型） 过滤，洗涤 （称量型） 3+ 重量法可以直接通过称量而得到分析结果，不需要标准试样或基准物质 进行比较，所以其准确度比较高，但它操作比较繁琐，耗时较长。 由于重量法操作繁琐，耗时较长，一般只用于常量分析，而不用于微量 分析和痕量分析

四、重量法对沉淀形和称量形的要求 对沉淀形的要求 沉淀的溶解度必须很小，从而才能保证被测组分沉淀完全， 使误差<0.1%。 2) 沉淀应易于过滤和洗涤：为了易于过滤和洗涤，保证沉淀的纯 度，因此在进行沉淀时，尽量希望得到粗大的晶型沉淀。如果 沉淀是列定型的，应注意掌握沉淀条件，从而达到改变沉淀的 性质。 )沉淀必须纯净：沉淀应当是纯净的，尽量避免其他杂质的沾污， 同时也不应含有沉淀剂，从而才能得到准确的分析结果。 沉淀易于转化为称量型：这种转化不仅要求容易，同时还要求 转化是定量进行的。 第八章重量分析法 May 2002

May 2002 4 1. 对沉淀形的要求 1) 沉淀的溶解度必须很小，从而才能保证被测组分沉淀完全， 使误差 < 0.1％。 2) 沉淀应易于过滤和洗涤：为了易于过滤和洗涤，保证沉淀的纯 度，因此在进行沉淀时，尽量希望得到粗大的晶型沉淀。如果 沉淀是列定型的，应注意掌握沉淀条件，从而达到改变沉淀的 性质。 3) 沉淀必须纯净：沉淀应当是纯净的，尽量避免其他杂质的沾污， 同时也不应含有沉淀剂，从而才能得到准确的分析结果。 4) 沉淀易于转化为称量型：这种转化不仅要求容易，同时还要求 转化是定量进行的

2. 对称量形的要求 )具有确定的化学组成。从而才能根据这一化学式进行结果计算。 2)具有足够的化学稳定性。不应受空气中水分，和等的影响。 3)具有尽可能大的分子量：称量型的分子量大，则被测组分在称 量型中的含量就小，从而提高分析结果的准确度。 五、重量分析结果的计算 在许多情况下，沉淀的称量形式与要求的被测组分形式不一致，这 时就需要称量形式的重量换算为被测组分的重量，从而提出了换算 因数的概念。 第八章重量分析法 May 2002

May 2002 5 2. 对称量形的要求 1) 具有确定的化学组成。从而才能根据这一化学式进行结果计算。 2) 具有足够的化学稳定性。不应受空气中水分，和等的影响。 3) 具有尽可能大的分子量：称量型的分子量大，则被测组分在称 量型中的含量就小，从而提高分析结果的准确度。 在许多情况下，沉淀的称量形式与要求的被测组分形式不一致，这 时就需要称量形式的重量换算为被测组分的重量，从而提出了换算 因数的概念

被测成分的式量 换算因数= 沉淀称量型的式量 说明 分子分母中，被测成份元素的个数应相等。且与试样的重 量无关。 被测成分 沉淀形 称量形 换算因数 Ba BaSOa BaSO Ba/BaSO Fe Fe(OH); FeO; 2Fe/Fe,O; MgO MgNH PO Mg2P2O7 2MgO/Mg,P,O MgNH,PO Mg,P2O PO:/Mg2PO 第八章重量分析法 May 2002

May 2002 6 分子分母中，被测成份元素的个数应相等。且与试样的重 量无关。 换算因数＝ 被测成分的式量 沉淀称量型的式量 Ba BaSO4 BaSO4 Ba BaSO4 Fe Fe(OH) 3 Fe2O3 2Fe Fe2O3 MgO MgNH4 PO4 Mg2 P2O7 2MgO Mg2 P2O7 P2O5 MgNH4 PO4 Mg2 P2O7 P2O5 Mg2 P2O7

§8一2沉淀的溶解度 溶度积与条件溶度积 在分析化学中通常不考虑离子强度的影响，采用活度代替浓度： [M'IA ]=Kp Kp称为溶度积(solubility product) 又因为： CM·aA=yM[M]YA-[A] av 'an-=YMYA-Ksp=Kp 所以 YMr·YA 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度一般都很小，溶液中的离 子强度不大，通常可以不考虑离子强度的影响 第八章重量分析法 May 2002

May 2002 7 §8－2 在分析化学中通常不考虑离子强度的影响，采用活度代替浓度： [M ][A ] Ksp + − =     M A M M A +  − = +  − A + − [ ] [ ]     M A M A sp sp o +  − = +  − K = K K K sp sp o M A =   +  − Ksp 称为溶度积（solubility product） 又因为： 所以 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度一般都很小，溶液中的离 子强度不大，通常可以不考虑离子强度的影响

实际上，沉淀体系除形成沉淀的主反应外，可能存在着多种副反应同 时存在于沉淀体系中，这时体系中存在平衡 主反应MA(固) M M(OH)ML HA 副反应 此时，溶液中金属离子和阴离子的总浓度为 [M=[MW+[ML+[ML2]++[M(OH)]+M(OH)2]+. [A]=[A]+[HA+[H2A]+ 引入相应的副反应系数后 Ksp =[M'IA-]=[MTA]=K'sp MQA M·CA 即 K'sp =[M'][A]=KspaMCA 第八章重量分析法 May 2002 8

May 2002 8 实际上，沉淀体系除形成沉淀的主反应外，可能存在着多种副反应同 时存在于沉淀体系中，这时体系中存在平衡 MA(固) M A OH L H M(OH) ML HA + . . . _ + 主反应 副反应 此时，溶液中金属离子和阴离子的总浓度为 2 2 [M'] [M] [ML] [ML ] [M(OH)] [M(OH) ] = + + + + + + 2 [A'] [A] [HA] [H A] = + + + 引入相应的副反应系数后 sp sp M A M A K ' [M '][A '] K [M ][A ] + − = = =     即 K' [M'][A'] K sp sp M A = =  

影响溶解度的因素 同离子效应 889年，W.Nwt首先列式证明了：增大一种共同离子的浓度，就可以 减小沉淀的溶解度。 M A (s)mM+nA 如果M过量达到CM,则 Kp=(CM+ms)m(s)”≈CMm.(s)" 所以 m n 如果A过量达到CA，则 m 第八章重量分析法 May 2002

May 2002 9 1. 同离子效应 1889年，W.Nernst首先列式证明了：增大一种共同离子的浓度，就可以 减小沉淀的溶解度。 ( ) M A s mM nA m n ⎯⎯⎯⎯→ + K C ms ns sp M m n = ( + ) ( )  CM  ns m n ( ) s K C n n sp M m = s K C m m sp A n = 如果M过量达到 CM ，则 所以 如果A过量达到 CA ，则

盐效应 由于加入强电解质而增大沉淀溶解度的现象称为盐效应。 AgCl和BaSO,在KNO,中的溶解度。 2.0 BaSO4 s/so 1.5 AgCl 1.0 0.001 0.010 0.005 KNO溶液中AgCl,BaSO4的s相对增大 注：5。-表示纯水中的溶解度： s-KNO,中的溶解度； 第八章重量分析法 May 2002 10

May 2002 10 2. 盐效应 由于加入强电解质而增大沉淀溶解度的现象称为盐效应。 1.0 1.5 2.0 0.0011 0.010 0.005 BaSO4 AgCl s/so AgCl和 BaSO4 在 KNO3 中的溶解度。 注： - 表示纯水中的溶解度； s - 中的溶解度； so KNO3 KNO3 溶液中AgCl， BaSO4 的s相对增大