第七章 重量分析法和沉淀滴定法（课件）- 《无机及分析化学(第二版)》同步教学（高教版）

第七章 重量分析法和沉淀滴定法 知识目标： 掌握溶度积的概念、溶度积规则及有关计算。 了解沉淀溶解平衡的移动。 理解影响沉淀溶解度、沉淀粒度大小和沉淀的因素。 掌握重量分析结果的计算。 理解沉淀滴定法的基本原理、沉淀滴定所用指示剂的使用条件和指示终点的方法。 掌握沉淀滴定法的标准溶液配制及标定方法。 掌握沉淀滴定法的有关计算。 能力目标： 能进行沉淀的溶度积常数和溶解度之间的换算。 能应用溶度积规则及有关计算，解释有关沉淀的生成、沉淀的溶解和分布沉淀等现象。 能正确操作和使用有关重量分析和沉淀滴定的基本仪器。 能处理重量分析和沉淀滴定的实验结果。 第一节 沉淀溶解平衡 一、溶度积常数和溶解度 沉淀、溶解： 在一定温度下，将难溶电解质BaSO4固体投放到水中，在水分子的作用下，少量Ba2+离子和SO42-离子脱离表面进入溶液，称为溶解； 已经溶解的Ba2+离子和SO42-离子不断地在BaSO4表面聚集，从而从溶液中析出的过程，称为沉淀。 可逆过程 可逆过程：存在如下平衡 BaSO4 = Ba2++ SO42- 平衡常数表达式： K=[Ba2+][SO42-]/[BaSO4] 规定：纯固体BaSO4的浓度取值为1，则： K=[Ba2+][SO42-] = Ksp 其中： Ksp称为溶度积常数，简称溶度积。 对于任意的难容强电解质AnBm , 在一定温度下达到沉淀溶解平衡时： AnBm=nAm++mBn- Ksp =[Am+]n[Bn-]m 对于同类型的难溶电解质， Ksp值越大，其溶解度越大，不同类型的难溶电解质，不能利用Ksp来比较溶解度大小。 二、离子积和溶度积规则 在一定温度下，难溶电解质在任意状态时，离子浓度幂的乘积，用Q表示。 例如： AnBm=nAm++mBn- 用()代表任意状态下的浓度，则： Q=(Am+)n(Bn-)m 在给定溶液中，离子积有三种可能的情况: (1) Q>Ksp时，表示过饱和溶液，溶液会有沉淀析出，直到Q=Ksp为止； (2) Q=Ksp时，表示饱和溶液，这是溶液中的沉淀于溶解达到动态平衡； (3) Q<Ksp时，表示不饱和溶液，溶液无沉淀析出，若加入该难溶电解质，则会继续溶解。 溶度积规则： 二、沉淀溶解平衡的移动 溶液达到沉淀溶解平衡后，改变某些条件会使沉淀溶解平衡产生移动，通常有四种情况: (1) 同离子效应；(2) 盐效应； (3)酸效应；(4) 配位效应。 (1) 同离子效应：在难溶电解质饱和溶液中，加入含有某一构晶离子的试剂，从而使难溶电解质的溶解度下降的现象称为同离子效应。 (2) 盐效应：在难溶电解质饱和溶液中，加入强电解质（可能含有构晶离子，也可能不含有构晶离子）而使难溶电解质的溶解度增大的现象称为盐效应。 (3) 酸效应：溶液pH对溶液溶解度的影响称为酸效应。许多难溶电解质沉淀的溶解度与溶液的pH有关，这是由于溶液中 氢离子对沉淀解离平衡的影响造成的。 (4) 配位效应： 在溶液中，存在能与构晶离子生成可溶性配 合物的配位剂时，使沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动， 导致沉淀的溶解度增大甚至不产生沉淀，这种现象称为配位 效应。 第二节 重量分析法 质量分析法： 利用沉淀反应，将试样中的待测组分转化成沉淀并从溶液中分离，经过滤、洗涤、干燥或者灼烧后，得到一种纯净、稳定的物质，然后进行称量，最后根据称出的质量求算待测组分的含量的方法称为质量分析法。 一、影响沉淀溶解度的因素 准确起见，重量分析法要求被测组分在溶液中的量尽可能小，并设法控制在天平的误差范围(<0.1mg)内，但是通常溶解度很小的物质也不能满足此要求。要考虑如下因素影响。 温度影响 绝大多数沉淀的溶解度随温度的增加而增大，为了降低因沉淀不完全造成的损失，过 滤、洗涤等操作通常在室温下甚至低温下进行。 2. 沉淀粒度影响 同一种沉淀，大晶粒的溶解度小，小晶粒的溶解度大。 3. 溶剂影响 大部分无机沉淀物术语离子型晶体，极性较大，在急性相对小的有机溶剂中的溶解度会减小。水溶液中加入能与水混溶的有机溶剂（乙醇或者丙酮等）可以降低沉淀的溶解度。 二、影响沉淀粒度大小的因素 按照颗粒大小和形态区分 沉淀 晶形沉淀 无定形沉淀 颗粒直径：0.1-1 μm，内部排列较规则，结构紧密，所占体积比较小，易于过滤洗涤。 颗粒直径<0.02μm，是由疏松微小沉淀颗粒聚集而成，沉淀颗粒排列杂乱无章，包含大量数目不定的水分子，形成疏松絮状沉淀，体积大，容易吸附杂质，难于过滤和洗涤。 两种沉淀的 形成条件 晶形沉淀 无定形沉淀 定向速度大于聚集速度，构晶离子在自己的晶核上有足够时间进行晶格排列，则得到较大颗粒的晶形沉淀。 聚集速度大于定向速度，，生成的晶核数多，却来不及进行晶格排列，