内容正文:
第七章 沉淀滴定法
Gravimetry and Precipitation Titrimetry
LOGO
概论
重量分析法(gravimetric analysis)
将被测组分从试样中分离出来,转化为一定的称量形式,然后用称量的方法测定该组分的含量。
通常有两种方法:沉淀法、汽化法
如:测定试样中的SO42-含量时,在试液中加入过量的BaCl2溶液,使SO42-完全生成BaSO4沉淀,经过滤、洗涤、干燥后,称量BaSO4的质量,从而计算试样中SO42-离子的含量。
沉淀法:
使待测组分生成难溶化合物沉淀下来,然后测定沉淀的质量,根据沉淀的质量计算出待测组分的含量。
通过加热或蒸馏等方法将被测物转化为挥发性物质逸出来,然后根据试样质量的减轻来计算该组分的含量;或用吸收剂将逸出的体系全部吸收,根据吸收剂质量的增加来计算该组分的含量。
汽化法
该法适用于挥发性组分的测定。
化合物中结晶水的含量。
如:测定BaCl2·2H2O一种方法:将一定质量的氯化钡试样加热,使水份逸出,根据氯化钡的质量的减轻算出试样的含湿量。
另一种方法:用吸湿剂(如高氯酸镁)吸收逸出的水分,根据吸湿剂质量的增加来计算试样的含湿量。
可直接通过称量而得到分析结果,准确度高,0.1%
优点:
缺点:
耗时,周期长,不适合生产中的控制分析;对低含量组分的测定误差较大。
沉淀剂的选择与用量,沉淀反应的条件,如何减小沉淀中杂质等都会影响分析结果的准确度。
重量分析法以沉淀法应用较多
重量分析法对沉淀的要求
重量分析法的步骤:
灼烧
称 样
溶解
配制稀溶液
被测组份
沉淀析出
称量形式
过滤
洗涤
烘干
被测组分的含量
加 入
沉淀剂
例子:SO42-, Al3+ 的测定
SO42- + BaCl2
BaSO4
过滤、洗涤
800°C灼烧
BaSO4
Al3+ +3NH3·H2O
Al(OH)3
过滤、洗涤
800°C灼烧
Al2O3
如测定Ca2+时,不用H2SO4 为沉淀剂,而选用(NH4)2C2O4
Ksp (CaSO4)=2.45×10-5
Ksp(CaC2O4)=1.78×10-9
对沉淀的要求:
1. 沉淀要完全,沉淀的溶解度要小
颗粒粗大的晶形沉淀,如MgNH4PO4·6H2O,过滤容易且吸附杂质较少,沉淀较纯净,洗涤较容易;
2. 沉淀要纯净,沉淀形式要便于过滤和洗涤
颗粒细小的晶形沉淀,如CaC2O4,BaSO4 不如粗晶形沉淀。
非晶形沉淀。如 Al(OH)3 ,体积庞大疏松,容易吸附杂质,洗涤困难,过滤费时。
3. 沉淀容易全部转化为称量形式
1. 组成必须与化学式完全符合。
这是对称量形式的最重要的要求。
2. 称量形式要求稳定。
不易吸收空气中的H2O和CO2,在干燥灼烧时不易分解。
3. 称量形式的摩尔质量要尽可能大。
对称量形式的要求:
1. 沉淀剂易挥发
2. 沉淀剂具有高的选择性
3. 有机沉淀剂比无机沉淀剂的选择性和称量质量大。
4. 沉淀剂要稍微过量:
沉淀剂的选择:
沉淀完全的程度
沉淀-溶解平衡是当溶解和结晶速度相等时建立的平衡,是一种动态平衡。
1. 沉淀平衡、溶度积
KSP称为溶度积常数,简称溶度积。它反应了物质的溶解能力。
影响沉淀溶解度的因素
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
在饱和溶液BaSO4中存在下列平衡:
1. 同离子效应
200ml溶液中溶解的BaSO4质量为
加入过量的BaCl2,若沉淀达到平衡时,过
量的[Ba2+]=0.01mol/L,则200ml溶液中溶解
的BaSO4的质量为
同离子效应使BaSO4溶解度降低。
因此,在进行重量分析确定沉淀剂用量时,常加
入过量的沉淀剂,利用同离子效应来降低沉淀的
溶解度,使沉淀完全。
挥发性沉淀剂:50%-100%
不挥发沉淀剂:20%-50%
沉淀剂加入太多可能发生其他影响(如盐
效应、配位效应等,反而使沉淀的溶解度增大。
思考:洗涤BaSO4沉淀是用去离子水还是用稀硫酸, 哪种更合适?
2. 盐效应
难溶电解质的饱和溶液中,加入其它强电解质。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
如,在KNO3存在下,AgCl, BaSO4的溶解度比在纯水中的大,且随着强电解质浓度的增大而增大。
同离子效应常伴有盐效应。
对于稀溶液或沉淀本身的溶解度很小,可不考虑盐效应。
原因:
I
γ
S0
3.酸效应
H2C2O4 HC2O4- C2O42-
溶液的酸度对沉淀溶解度的影响称为酸效应。
溶液中的H+浓度对弱酸、多元酸或