第五章重量分析法通过称量物质的质量进行测定的一种方法
§5-1 概述一,分类和特点根据被测组分与其它组分分离方法的不同分为三类
1.沉淀法利用沉淀反应使待测组分沉淀出来,再转化为称量形式
Ba
2+
+ SO
4
2-
= BaSO
4
?pBaSO
4
Mg
2+
+ NH
3
+ HPO
4
-
= MgNH
4
PO
4
?pMg
2
P
2
O
7
沉淀形称量形灼烧
800℃
灼烧
1100℃
2,挥发法利用待测组分的挥发性质,通过加热的方法使其从试样中挥发逸出例如:测定湿存水或结晶水加热烘干至恒重,试样减轻的质量或用干燥剂吸收水汽后增加的质量来确定水的质量待测金属离子在电极上还原析出,称重,
电极增加的质量即为金属质量
3,电解法优点:直接称量得到分析结果,不用基准物质比较,
准确度高,RE<0.1~0.2%
缺点:操作繁琐,程序长,费时多
à溶解度小,沉淀完全
à沉淀形便于过滤,洗涤
à纯度高
à易转化为称量型二,重量分析法的分析过程和对沉淀的要求试样+ 沉淀剂沉淀过滤、洗涤、灼烧称量形
1,对沉淀形的要求
?有确定的化学组成
?稳定,不受空气中水分、CO
2
、O
2
的影响
?摩尔质量大,减少称量误差
2,对称量形的要求
F,换算因子
%
m
Fm
%
m
m
w 100100
ss
x
x
×=×=

(称量形)
)(
r
r
x
M
M
nF =
三,结果计算
m,称量形质量
S = [M] = [A]
S
2
= [M] [A] = K
sp
有副反应时S
2
=K
sp
' =[M' ][A' ]=K
sp
·α
M
·α
A
§5-2 沉淀的溶解度及影响因素一,溶解度
MA(固) MA(水) M
n+
+ A
n-
0
(MA
0
(MA
(MA
Sa
S
a
a
=
=
水)
固)
水)
S
0
称为固有溶解度,大多数电解质S
0
小,忽略不计
当溶液为200mL时溶解损失为1.1 ×10
-5
×200 ×233.4=0.5mg
有0.1mol/L SO
4
2-
存在时
S(0.1+S)=K
sp
溶解5 ×10
-5
mg
向溶液加入构晶离子时沉淀的溶解度减小
9
sp
101.1
1.0
×==
K
S
1,同离子效应
mol/L101.1
5
sp
×== KS
BaSO
4
= Ba
2+
+ SO
4
2-
2,盐效应
3,酸效应
AM
0
sp
aaK?=
CaC
2
O
4
= Ca
2+
+ C
2
O
4
2-
SS=[C
2
O
4
2
-
'
]
H
+
S
2
= [Ca
2+
] [C
2
O
4
2
-
'
] = K
sp
'= K
sp
·α
C
2
O
4
2-
(H)
0
sp
AM
0
sp
AM
AM
sp ]A][M[ K
K
aa
K >
=
==
γγγγ
γ
a
=I增大,减小,[ S ],溶解度增大
γ
沉淀为弱酸盐时,α
A(H)
大,溶解度增加
4,络合效应
[Cl
-
]小时,主要是同离子效应,溶解度减小
[Cl
-
]大时,主要是络合效应,溶解度增大金属离子发生副反应
AgCl = Ag
+
+ Cl
-
Cl
-
S = [Ag
+
] + [AgCl] + [AgCl
2
-
] + [AgCl
3
2-
] + [AgCl
4
3-
]
= [Ag
+
] (1+β
1
[Cl
-
] +β
2
[Cl
-
]
2

3
[Cl
-
]
3

4
[Cl
-
]
4
)
= Ksp ( + β
1
+ β
2
[Cl
-
] + β
3
[Cl
-
]
2
+ β
4
[Cl
-
]
3
)
1
[Cl
-
]
溶解度最小时
(mol/L)10)1010
10
1
(10
mol/L)(103.0210)
10
1
()
1
(]Cl[
0)
]Cl[
1
(
]Cl[d
d
6.52.525.043.04
2.52
9.75
32.52
2
1
5.04
2
1
2
2
2
sp



=++=
×====
=+?=
最小
S
K
S
β
β
2.52
pCl
-
S
5
0
例:求BaSO
4
在pH=10.0的0.01mol/L 的EDTA溶液中的溶解度
86.7
45.0
BaY
Y(H)
10
10
)01.0(]'Y[
1
S?
=+ β
α
S=[Ba
2+
]+ [BaY]=[BaY]
S
2
= K
sp
' = K
sp
·α
Ba(Y)
α
Ba(Y)
= 1+β
BaY
·[Y] =
S
2
= 10
-9.96
×10
7.41
(0.01-S)
S = 3.9 ×10
-3
mol/L
BaSO
4
= Ba
2+
+ SO
4
2-
SS
Y
H
?温度:温度升高使溶解度增大
?溶剂:大多数无机物沉淀在有机溶液中的溶解度比在纯水中小
5.其它因素
?形成胶体溶液:
过滤时极易穿透滤纸而引起损失。
加热和加入大量电解质可破坏胶体。
?颗粒大小:
颗粒越小,S越大
0.1 — 1μm < 0.02 μm
晶形沉淀凝乳状沉淀无定形沉淀排列规则无规则堆积结构紧密含水多,体积大
§5-3 沉淀的形成一,沉淀类型按颗粒大小分为两大类:
直径:
属于哪种沉淀,由沉淀性质决定,但沉淀条件也起很大作用。
Q,沉淀瞬间溶质的总浓度
S
SQ
K
二,沉淀的形成构晶离子—晶核—沉淀微粒生长
4 - 8个离子均相成核作用微粒—晶核—沉淀微粒异相成核作用定向排列聚集晶形沉淀无定形沉淀冯·韦曼(Von Weimarn)经验公式:
分散度=
分散度即晶核形成速度,或沉淀初始速度。
成核、生长与相对过饱和度有关,Q小,成核较慢,可得到大颗粒沉淀。
不同沉淀均相成核所需相对过饱和度不同,有个极限值,称临界值Q/S:
均相成核异相成核
BaSO
4AgCl
5.5
1000
晶核数
Q/S