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本课件为第五章重量分析法与沉淀滴定法,先说明重量分析法的分类特点与对沉淀形式、称量形式的要求,再分析同离子效应、盐效应、酸效应与配位效应对沉淀溶解度的影响,讨论沉淀的形成、纯度与沉淀条件选择,最后系统讲解银量法的三种方法。
第五章重量分析法
第五章重量分析法
第五章重量法分析法的要求
第五章重量法分析法的要求一、几个概念二、沉淀重量法的分析过程和要求三、溶解度及其影响因素四、沉淀的类型和形成五、影响沉淀纯净的因素六、沉淀条件的选择七、沉淀的过滤、洗涤及烘干、灼烧八、结果的计算
第一节重量分析法概述
(二)、重量分析法的分类SiO2·AlO
2、气化法(又称挥发法
(三)、特点
二、重量分析对沉淀形式和称量形式的要求
2.沉淀形式:沉淀的化学组成称~3.称量形式:沉淀经烘干或灼烧后,供最后称量的化学组成称~
(二)分析过程测定钙含量过滤烘干Ca2+
H2O ↓ CaO洗涤灼烧过滤烘干试样溶液+沉淀剂沉淀形式↓称量形式洗涤灼烧注:称量形式与沉淀形式可以相同,也可以不同测定钡含量过滤8000CBa2++SO42-BaSO4↓BaSO4(称量形式)洗涤灼烧沉淀形式
(二)要求1.对沉淀形式的要求a.溶解度
(二)要求1.对沉淀形式的要求a.溶解度小b.易过滤和洗涤c.纯净,不含杂质d.易转化成称量形式2.对称量形式的要求a.确定的化学组成b.性质稳定c.较大的摩尔质量(见176页例),以减少称量误差
例如:0.1000g的铝可以制
例如:0.1000g的铝可以制0.1888g Al2O31.704g (C9H8NO)3Al8-羟基奎琳铝对于这两种称量形式的称量相对误差为:所以对称量形式应选择较大的摩尔质量,以减少称量误差
第二节、沉淀的溶解度及其影响因素在利用沉
1.固有溶解度和溶解度
溶解度S(总溶解度)
2.活度积和溶度积MA(固)MA(水)M++A
2.活度积和溶度积MA(固)MA(水)M++A-
3.溶解度与溶度积关系设沉淀MmAn的溶
3.溶解度与溶度积关系设沉淀MmAn的溶解度为SMmAnmM + nAS mS nS
4.条件溶度积MA(固)M +
4.条件溶度积MA(固)M + AOH-LH+MOH ML HA设MA沉淀在溶液中存在副反应这时K'sp=[M′][A′],称为条件溶解积
MA(固)M + A设这时溶解度为S'S'S'S'
MA(固)M + A设这时溶解度为S'S'S'S'
二、影响沉淀溶解度的因素1.同离子效应
二、影响沉淀溶解度的因素1.同离子效应2.盐效应3.酸效应4.配位效应5.其他因素
1.同离子效应
1.同离子效应:当沉淀达平衡后,若向溶液中加入组成沉淀的构晶离子试剂或溶液,使沉淀溶解度降低的现象称为~构晶离子:组成沉淀晶体的离子称为~AmBnmA + nB设沉淀AmBn的溶解度为SS mS CB + nS≈CB例如:沉淀AmBn是由两种离子构成的,A及B叫做沉淀AmBn的构晶离子,如在沉淀中加入构晶离子B的盐,浓度为CB,而这时溶解度为S
过量加入沉淀剂,可以增大构晶离子的浓度
解:例:用BaSO4重量法测定SO
解:例:用BaSO4重量法测定SO42-含量时,以BaCL2为沉淀剂,计算等量和过量加入0.01mol/L 的Ba2+时,在200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失。
2. 盐效应
2. 盐效应:溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象讨论:MA(固)M + A设沉淀MA的溶解平衡:S S S
注:沉淀溶解度很小时
注:沉淀溶解度很小时,常忽略盐效应。沉淀溶解度很大,且溶液离子强度很高时,要考虑盐效应的影响。
例:分别计算BaSO4在纯水和0.01m
例:分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液中的溶解度解:
讨论图示页
例:讨论:
3.酸效应
3.酸效应:溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为~以沉淀AmBn中的酸根Bm-与H+反应为例:设沉淀AmBn的溶解度为SAmBnmA + nBS [A′]=[A]=mS [B′]=nSHB· · · · · ·HnBH+
从上式可知
从上式可知:由于酸效应的存在,沉淀溶解增大。
酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大
溶液酸度对CaC2O4溶解度的影响CaC
溶液酸度对CaC2O4溶解度的影响CaC2O4Ca2++C2O42-C2O42-+H+HC2O4-HC2O4-+H+H2C2O4
例:试比较pH = 2.0和pH =
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例:试比较pH = 2.0和pH =
解法二:从溶解积入手设CaC2O4的沉淀溶解度为SCaC2O4Ca2+ + C2O42-H+HC2O4-H+H2C2O4
练习例:0.02mol/LBaCL2和H
练习例:0.02mol/LBaCL2和H2SO4溶液等浓度混合,问有无BaSO4沉淀析出?解:
4. 络合效应
但在重量分析中,我们主要讨论金属离子M的络合副反应。
如果沉淀反应存在络合副反应
如果沉淀反应存在络合副反应,且设沉淀溶解度为SMmAnLMLnmM + nAS [M′]=mS [A′]=nS
例:计算AgI在0.01mol/L的NH
例:计算AgI在0.01mol/L的NH3中的溶解度解:AgINH3Ag(NH3)2+ Ag++ I-
5. 其他因素
5. 其他因素:A.温度:T↑ ,S ↑ ,溶解损失↑ (合理控制)B.溶剂极性:溶剂极性↓,S↓,溶解损失↓(加入有机溶剂)C.沉淀颗粒度大小:同种沉淀,颗粒↑,S↓,溶解损失↓(粗大晶体)D.胶体形成:“胶溶”使S↑,溶解损失↑(加入大量电解质可破坏之)E.水解作用:某些沉淀易发生水解反应,对沉淀造成影响
温度对沉淀溶解度的影响
第三节沉淀的类型和沉淀的形成过程(1)晶形沉淀
一、沉淀的类型例:BaSO4↓(细晶形沉淀)MgNH4PO4↓(粗晶形沉淀)
(2)无定形沉淀
H2O↓(3)凝乳状沉淀:颗粒直径界于两种沉淀之间例:AgCl↓
4、槐氏(von weimarn
CQ:加入沉淀剂瞬间沉淀物质的浓度S :开始沉淀时沉淀物质的溶解度CQ-S:沉淀开始瞬间的过饱和度CQ-SS:沉淀开始瞬间的相对过饱和度K为常数,它与沉淀的性质、介质及温度等因素有关。
对晶体沉淀的条件
二、沉淀的形成
晶核的形成均相成核(自发成核)
第四节影响沉淀纯度的主要因素
第四节影响沉淀纯度的主要因素一、共沉淀现象二、后沉淀三、提高沉淀纯度措施
一、共沉淀现象(1)表面吸附共沉淀
BaSO4晶体表面吸附示意图沉淀表面形成双电层
(2)形成混晶
(3)吸留或包埋
减少或消除方法改变沉淀条件,重结晶或陈化
二、后沉淀(继沉淀)
例:草酸盐的沉淀分离中
例:金属硫化物的沉淀分离中
三、提高沉淀纯度措施
三、提高沉淀纯度措施1)选择适当分析步骤测少量组分含量时,首先沉淀含量少的组分2)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度分离除去,或掩蔽3)选择合适的沉淀剂选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀4)改善沉淀条件温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化5)再沉淀有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象
第五节沉淀条件的选择1.晶形沉淀2.无定
第五节沉淀条件的选择1.晶形沉淀2.无定形沉淀3.均匀沉淀法
1.晶形沉淀
对晶体沉淀的条件
2.无定形沉淀
3.均匀沉淀法利用化学反应
Ca2++(NH
Ca2++(NH4)2C2O4CaC2O4↓细小沉淀中性弱碱性Ca2++(NH4)2C2O4CaC2O4↓酸效应增大SH+酸效应CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑900C水解H2C2O4HC2O4-+H+NH3均匀分布,pH值↑HC2O4-C2O42-+H+[C2O42-]↑,相对过饱和度↓Ca2++C2O42-CaC2O4↓缓慢析出CaC2O4↓粗大沉淀
第六节有机沉淀剂
第六节有机沉淀剂一、有机沉淀剂地分类二、有机沉淀剂应用示例1、生成鳌合物的沉淀剂2、生成离子缔合物地沉淀剂分类
第七节重量分析中的换算因素1.称量形式与
第七节重量分析中的换算因素1.称量形式与被测组分形式一样2.称量形式与被测组分形式不一样
重量分析换算因素示例(一):下表列出相关数据。
| 待测组分 | 沉淀形式 | 称量形式 |
|---|---|---|
| Cl⁻ | AgCl | AgCl |
| Fe | Fe(OH)3 | Fe2O3 |
| Fe3O4 | Fe(OH)3 | Fe2O3 |
原文未列出换算因数 F 的数值,仅给出沉淀形式与称量形式的对应关系。
重量分析换算因素示例(二):下表列出相关数据。
| 待测组分 | 沉淀形式 | 称量形式 | 换算因数 F |
|---|---|---|---|
| FeS2 中的 Fe | BaSO4 | BaSO4 | F = M(Fe) / [2 M(BaSO4)] |
| Na2SO4(原文标注如此) | BaSO4 | BaSO4 | 原文未给出 |
| As2O3 | Ag3AsO4 | AgCl | F = M(As2O3) / [6 M(AgCl)] |
原文第二行待测组分仅标注为 Na2SO4,未说明具体测定对象,此处保留原文不作推断;FeS2 与 As2O3 两行的换算因数由原文给出的化学计量关系(1 FeS2 ~ 2 S ~ 2 BaSO4,1 As2O3 ~ 2 Ag3AsO4 ~ 6 AgCl)整理而得。
中的图示页
FeS2中的Fe BaSO4BaSO4FeS2中的Fe →BaSO41 FeS2 ~2 S ~2 BaSO4~1 FeAs2O3 Ag3AsO4 AgCLAs2O3 →AgCL1As2O3 ~2AsO32-~2Ag3AsO4~6AgCLF=MFe2MBaSO4F =MAs2O36MAgCl
本章内容收尾页
谢谢!
沉淀滴定法要求掌握以下内容
2、掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法的原理、测定对象与应用条件。
沉淀滴定法:是以沉淀反应为基础的滴定分析
银量法的三种方法与指示剂:下表列出相关数据。
| 方法 | 所用指示剂 |
|---|---|
| 莫尔法(Mohr) | K2CrO4 |
| 佛尔哈德法(Volhard) | 铁铵矾 NH4Fe(SO4)2 |
| 法扬司法(Fajans) | 吸附指示剂 |
一、莫尔法(mohr)
2、滴定条件(1)指示剂的用量终点时
2、滴定条件(1)指示剂的用量终点时,[CrO42-]≈5×10-13 mol·L-1,太大会终点提前出现,原因[Ag+]2 [CrO42-] > Ksp ,且CrO42-的黄色影响终点的观察。
酸性太高原因
太小→→终点滞后,原因[Ag+]2[CrO42-] < Ksp
溶液的酸度中性和微碱性一般pH=6.5~
溶液的酸度中性和微碱性一般pH=6.5~10.5酸度太高[CrO42-]Ag2CrO4 ↓出现过迟甚至不沉淀碱性太强Ag2O↓说明:当有NH4+存在时c (NH4+)<0.05mol·L-1pH6.5~7.2c (NH4+)>0.15mol·L-1除铵盐
(4)预先分离干扰离子
(3)滴定时应剧烈摇动,使被沉淀吸附的Cl-或Br-释放出来,防止终点提前出现。
二、佛尔哈德法(volhard)
3、返滴定法测定卤素离子(Cl
3、返滴定法测定卤素离子(Cl-、Br-、I-)以测定(Cl-)为例:此法先加入一定体积过量的AgNO3标准溶液,使氯离子生成银盐沉淀,再加入铁铵矾指示剂,用KSCN或NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3:其反应如下:
Cl-+ Ag+= AgCl ↓(过量
再滴入SCN-,又出现红色,再摇动溶液,又退色,这样就不能正确判断终点,为什么?
由于AgSCN的溶解度比AgCl的溶解度小
由于AgSCN的溶解度比AgCl的溶解度小,所以在溶液中能发生沉淀的转移,其反应为:FeSCN2+Fe3++ SCN-AgCl Ag++ Cl-+ SCN-AgSCN ↓本来已经与Cl-生成沉淀的Ag+,由于AgCl的溶解,又重新与滴定剂SCN-反应,使SCN-浓度降低,配合物溶解红色消失。
为了解决这个问题
为了解决这个问题,一般在溶液中加入一定量硝基苯,使AgCl表面被硝基苯覆盖,隔绝与水的接触,阻止AgCl与AgSCN的转化,但硝基苯毒性较强。
4、应用范围直接滴定
方法:A、过滤B、煮沸C、加少量有机溶剂(2)测I-时,指示剂必须在加入过量AgNO3后加入,否则:2I-+ 2Fe3+ ==I2+ 2Fe2+
5、滴定条件(1)在硝酸溶液中
三、法扬司法(Fajians)HFIn
3、滴定条件(1)常加入糊精或淀粉等胶体保护剂
本页源文件未提取到文字内容,仅有图片。位于「3、滴定条件(1)常加入糊精或淀粉等胶体保护剂」与「本章结尾」之间,建议对照原课件图片补充本页要点说明。
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