第8章 重量剖析法.ppt

第8章重量分析法[教学目的]
掌握沉淀平衡处理方法，学习沉淀溶解度的主要影响因素并掌握沉淀溶解度的计算，掌握重量分析法的基本原理及其方法应用。
[教学重点与难点]
沉淀平衡处理，沉淀溶解度的主要影响因素及沉淀溶解度的计算。8.1重量分析法概述
8.1.1重量分析法的分类和特点
1.定义
在重量分析中，先用适当的方法将被测组分与试样中的其他组分分离后，转化为一定的称量形式，然后称重，由称得的物质的质量计算该组分的含量。根据被测组分与其他组分分离方法的不同，有三种重量分析法。
2.重量分析法分类
（1）沉淀法Precipitationmethod
沉淀法是重量分析法中的主要方法。被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧，最后称重并计算其含量。（2）气化法（又称为挥发法）Gasificationmethod
利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使试样中待测组分挥发逸出，然后根据试样质量的减少计算该组分的含量；或当该组分逸出时，选择适当吸收剂将它吸收，然后根据吸收剂质量的增加计算该组分的含量。
（3）电解法Electrogravimetrymethod
利用电解原理，用电子作沉淀剂使金属离子在电极上还原析出，然后称量，求得其含量。
3.特点
（1）成熟的经典法，无标样分析法，用于仲裁分析。
（2）用于常量组分的测定，准确度高，相对误差在0.1%-0.2%之间。
（3）耗时多、周期长，操作烦琐。
（4）常量的硅、硫、镍等元素的精确测定仍采用重量法。8.1.2沉淀重量法的过程和对沉淀的要求
1.分析过程
过滤800℃
SO42-+BaCl2---→BaSO4----→---→BaSO4
洗涤灼烧
过滤1100℃
Mg2++(NH4)2HPO4→MgNH4PO4·6H2O--→--→Mg2P2O7
洗涤灼烧
实验11草酸盐重量法测定稀土总量：
过滤850℃
RE3++H2C2O4→RE2(C2O4)3----→---→RE2O3
洗涤灼烧

试液沉淀剂沉淀形式称量形式
2.对沉淀形式的要求
（1）沉淀的溶解度必须很小，保证被测组分沉淀完全。
（2）沉淀易于过滤和洗涤。希望尽量获得粗大的晶形沉淀。无定形沉淀，应掌握好沉淀条件，改善沉淀的性质。
（3）沉淀纯度高，避免玷污。
（4）沉淀易转化为称量形式。3.对称量形式的要求
（1）有确定的化学组成，定量计算的依
（2）稳定，不受空气中水、CO2和O2等影响。
（3）摩尔质量要大，待测组分在称量形式中含量要小，以减小称量的相对误差，提高测定的准确度。
例如：0.1000gAl3+
Al3++NH3→Al(OH)3→Al2O30.1888g
Al3++8-羟基喹啉→(C9H6NO)3Al1.704g8.2沉淀的溶解度及其影响因素8.2.1溶解度、溶度积和条件溶度积
溶解度－solubility
溶度积—solubilityproduct
条件溶度积：conditinonalsolubilityproduct

沉淀的溶解损失是重量分析法误差的重要来源之一，因此必须了解各种影响沉淀溶解度的因素。MA（固）==MA（水）==M++A-
固有溶解度或分子溶解度：αMA（水）=S0
(Intrinsicsolubility):

溶解度：S=S0+[M+]=S0+[A-]
活度积：K0sp=αM+·αΑ-=γM+[M+]·γΑ-[A-]=γM+γΑ-Ksp
溶度积：Ksp=[M+][A-]=K0sp／γM+γΑ-移赛雄胀讨缆奄帆开嫡稳吩守像稍曝诉桓反反奢驮萧瓮汝翠式邮抚嫉穴寻第8章重量分析法第8章重量分析法8.2.2影响沉淀溶解度的因素
1.同离子效应－Commonioneffect
组成沉淀晶体的离子称为构晶离子，当沉淀反应达到平衡后，向溶液中加入含有某一构晶离子的试剂或溶液，则沉淀的溶解度减少，称为同离子效应。在重量分析法中，常加入过量的沉淀剂，降低沉淀的溶解度。例：25℃时，BaSO4在水中的溶解度：
S=[Ba2+]=[SO42-]=(1.1×10-10)1/2
=1.0×10-5mol/L2.盐效应－Saltingeffect
在KNO3、NaNO3等强电解质存在时，沉淀的溶解度比在纯水中的大，这种加入强电解质而增大沉淀溶解度的现象，称为盐效应。绪源摈剖埠救劳堰盖情姑斥寥满具依初篓击是尹姐汽辑授呕布股写钨沦称第8章重量分析法第8章重量分析法3.酸效应－Acidiceffect
溶液酸度对沉淀溶解度的影响。
对于二元弱酸H2A形成的盐MA:

S=（Ksp／δA）1/2

例：当H2SO4浓度大于4.5mol/L时，由于生成了HSO4-而使PbSO4的溶解度迅速增大。例1：分别计算CaC2O4在（1）pH=2.00、4.00；
（2）pH=3.00的0.010mol/