第三章 重量分析 （课件）- 《分析化学》同步教学（中国中医药出版社）

第 三 章 重量分析法 第一节 沉淀重量法 利用试剂与待测组分发生沉淀反应，生成难溶化合物沉淀析出，经过分离、洗涤、过滤、烘干或灼烧后称得沉淀的质量，计算出待测组分的含量。 溶解 沉淀 过滤、洗涤、烘干或灼烧 试样 试液 沉淀形式 称量形式 计算含量 对 沉淀形式 的要求 溶解度小 晶形好 纯度高 易于转化 对 称量形 的要求 有确定的化学组成 稳定，不易与O2, H2O, CO2 反应 摩尔质量足够大 例：测Al Al NH3 Al(OH)3↓ 0.1000g 0.1888g 灼烧 Al2O3 Al 8-羟基喹啉 Al(C9H6NO)3↓ 烘干 Al(C9H6NO)3↓ 0.1000g 1.704g 称量误差 Precipitation form Weighing form 沉淀的形态 晶形沉淀 凝乳状沉淀 无定形沉淀 BaSO4 MgNH4PO4 实例 沉淀颗粒半径 AgCl Fe2O3.nH2O Al2O3.nH2O 大 小 0.1 ~ 1 m 0.02 m 主要成因 沉淀时的条件 沉淀自身性质 沉淀外观 大 小 （三）沉淀的形态和沉淀的形成 沉淀的形成过程 构晶离子 成核作用 晶核 长大 沉淀颗粒 长大 聚集 定向排列 无定形 晶形 成核作用 成核作用 均相成核 异相成核 Ba2+ Ba2+ SO42- SO42- Ba2+ Ba2+ SO42- SO42- 均相成核是在过饱和状态时，构晶离子由于静电作用缔合形成 异相成核是以固相微粒起着晶核的作用 相对的 绝对的 Ag Ag Cr2O7 CrO4 Ag Ag Q 瞬时浓度 S 晶核的溶解度 lgN Q 异相成核 异相成核均相成核 临界点 临界点 BaSO4 1000 AgCl 5.5 Von Weimarn 公式 N：晶核数目 临界点：Q/S 沉淀颗粒大小的影响因素 沉淀颗粒大小 成核速度 晶核长大速度 > 晶核长大速度 > 成核速度 小的沉淀颗粒 大的沉淀颗粒 温度、搅拌等沉淀条件 浓度 总结 聚集速度 ＞ 定向速度 非晶形沉淀 聚集速度 ＜ 定向速度 晶形沉淀 （四）沉淀的完全程度及其影响因素 1. 固有溶解度和溶解度 2. 活度积和溶度积 3. 溶解度与溶度积关系 4. 条件溶度积 1.固有溶解度和溶解度 固有溶解度S0：微溶化合物的分子溶解度称为～ 溶解度S：难溶化合物在水溶液中的浓度，为水中 分子浓度和离子浓度之和 MA（固） MA（水） M+ + A- 沉淀平衡 以分子形式溶解 进一步解离 2. 活度积和溶度积 3．溶解度与溶度积关系 4. 条件溶度积 （五）影响沉淀溶解度的因素 沉淀完全：被测组分在溶液中的溶解量不超过称量误差（0.2mg）。 影响沉淀溶解度的因素： 同离子效应（减小，沉淀剂过量50-100%，不易挥发的沉淀剂过量20-30%） 盐效应（增大） 酸效应（酸度对沉淀溶解度的影响） 配位效应 温度、溶剂、沉淀颗粒 （六）影响沉淀纯度的因素 影响沉淀纯度的因素 共沉淀 coprecipitation 后沉淀 postprecipitation 吸附 adsorption 包藏 occlusion 混晶 mixed crystal 后沉淀 主沉淀形成后，“诱导”杂质随后沉淀下来 缩短沉淀与母液共置的时间 吸附共沉淀（服从吸附规则） 是胶体沉淀不纯的主要原因，洗涤 包藏共沉淀（服从吸附规则） 是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化或重结晶 混晶共沉淀 预先将杂质分离除去 表面吸附 表面吸附作用力 静电力 例 Ba2+ SO42- 沉淀 用 SO42- SO42- SO42- SO42- SO42- SO42- SO42- SO42- Ba2+ Ba2+ Ba2+ Ba2+ Ba2+ Ba2+ Ba2+ Ca2+ Ca2+ NO3- Cl- Cl- Cl- K+ Na+ SO42- SO42- 吸附层 扩散层 吸附层： 扩散层：抗衡离子 吸附原则 溶解度小 电价高 浓度大 溶解度(mol/L)：25°C Na2SO4 1.4 K2SO4 0.64 CaSO4 3.6×10-4 BaSO4 ~10-5 Ca(NO3)2 3.2 CaCl2 9.4 Ca2+ NO3- Cl- K+ Na+ ①构晶离子 ②与之相似离子 (七) 沉淀条件