大学无机化学重量分析法.ppt

分析化学 第七章 重量分析法 Gravimetry 基本内容和重点要求 了解重量分析法的特点、分类； 掌握重量分析中对沉淀的要求及沉淀条件的选择； 了解重量分析中的过滤、洗涤、干燥和灼烧等基础知识； 掌握重量分析实际应用及相关计算。 第七章 重量分析法 §7-1 概述 §7-2 重量分析对沉淀的要求 §7-3 沉淀的完全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 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧 §7-7 重量分析的计算和应用示例 §7-1 概述 一、方法介绍 二、分类 三、方法特点 一、方法介绍 用适当的方法先将被测组分与试样中其他组分分离，转化为一种纯粹的、化学组成固定的化合物，然后称量，据化学因数计算该组分的含量。 二、分类 根据分离方法划分 沉淀法 挥发法（气化法） 电解法 1. 沉淀法 加入沉淀剂，使待测组分生成难溶化合物沉淀下来，经过滤、洗涤、干燥、灼烧、称重、计算待测组分的含量，如 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ? 2. 挥发法（气化法） 待测组分转变为气体逸出，据试样减少质量计算；或将逸出气体用适当吸收剂吸收，据吸收剂增重质量计算。 如“烧失量”测定， CaCO3 = CaO + CO2? 再如石英岩中二氧化硅的测定，用氢氟酸挥发法， SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 3. 电解法 电子作沉淀剂使金属在电极上析出，据电极增重质量计算。 三、特点 最基本、最古老的分析方法 不需要标准溶液或基准物质，准确度高； 操作繁琐、周期长； 不适用于微量和痕量组分的测定； 目前重量分析法主要用于常量的硅、硫、镍、磷、钨等元素的精确分析。 §7-2 重量分析对沉淀的要求 一、沉淀形式与称量形式 二、对沉淀形式的要求 三、对称量形式的要求 四、沉淀剂的选择 一、沉淀形式与称量形式 试液 沉淀剂 沉淀形式 称量形式 二、对沉淀形式的要求 沉淀形式（Precipitation Form） 要求： 沉淀的溶解度要小，定量完全沉淀； 沉淀易于过滤、洗涤，粗大的晶型沉淀或紧密的非晶型沉淀； 沉淀纯净，避免玷污； 沉淀易于转化为称量形式。 三、对称量形式的要求 称量形式（Weighing Form） 要求： 有确定的化学组成，组成与化学式完全相符； 十分稳定，不易吸收空气中H2O、CO2，不易被氧化； 称量形摩尔质量要大，待测组分在称量形式中含量要小，减小称量误差，提高分析灵敏度。 四、沉淀剂的选择 根据对沉淀的要求选择沉淀剂； 沉淀剂应具有较好的选择性； 尽可能选用易挥发或易灼烧除去沉淀剂； 有机沉淀剂的选择性较好，组成固定，易于分离和洗涤，简化了操作，加快了速度，称量形式的摩尔质量也较大，应用日益广泛。 §7-3 沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素 一、沉淀平衡，溶度积 二、影响沉淀溶解度的因素 一、沉淀平衡，溶度积 溶解度是指在一定温度下，在物质的饱和溶液中，所含溶质分子的量，符号s，单位g·100g-1(H2O)、g·L-1、mol·L-1等。 沉淀溶解损失是重量分析误差的重要来源之一。（若沉淀溶解损失小于0.1mg，即小于分析天平的称量允许误差，就不影响测定的准确度了） 溶度积 对于MmAn型沉淀，溶度积表示为 二、影响沉淀溶解度的因素 共同离子效应 盐效应 酸效应 络合效应 温度的影响 溶剂的影响 沉淀颗粒大小和结构的影响 1. 共同离子效应 溶液中加入含有构晶离子的溶液，沉淀溶解度减小的现象。共同离子效应是由于吕·查得里平衡移动原理造成的。 如BaSO4重量法测定Ba2+，BaSO4在250mL水中溶解损失重为： 共同离子效应 若使沉淀后溶液中SO42-浓度为0.01mol·L-1，则沉淀损失重为： 共同离子效应 重量分析中，常加入适当过量沉淀剂利用同离子效应降低沉淀的溶解度，使被测组分沉淀完全。 但沉淀剂过多，可能会引起盐效应或其他副反应而使沉淀溶解度增大。故一般沉淀剂以过量50~100%为宜，对非挥发性沉淀剂，则以过量20~30%为宜。 2. 盐效应 在强电解质（NaNO3、KNO3）存在下，沉淀溶解度增大的现象。由于溶液中离子浓度的增加，离子之间由于电性吸引的相互牵制作用增强，使离子结合成分子的机会减小，从而表现为沉淀溶解度略有增高的现象。 盐效应 构晶离子的电荷越高，影响越严重。 如KNO3浓度由0增到0.01mol?L-1时，AgCl的溶解度由1.28?10-5mol?L-1增到1.43?10-5 mol?L-1，增大约12％，而BaSO4的溶解度由0.96?10-5 mol?L-1增到1.63?10-5mol?L-1，增大约70％。 AgCl在NaCl溶液中的溶解度