3 化學(xué)平衡3 沉淀溶解平衡

1、沉淀溶解平衡與重量分析沉淀溶解平衡與重量分析ma( ) ma() masaq agcl( ) agcls 溶解沉淀+-+-agclapagclagcl(s)aak= aaa+-spk= agcl( ) ()()n+m-mna b s maaq +nbaq 溶解沉淀 n+ mm- nspeek= abnmmnqab實(shí)實(shí)lnlnln ln rmsppn+ mm- nn+ mm- neerrgrtkrtq=rtabrtab 例題例題 ag+和和pb2+均為均為0.1 moldm-3，滴加，滴加cl-使其分離。已知：使其分離。已知： 離子濃度離子濃度 10-6即認(rèn)為沉淀已完全即認(rèn)為沉淀已完全24,10

2、,2.4 101.6 10sp pbclsp agclkk 若若pb2+保留在溶液中則必須保留在溶液中則必須qp 0.1m mm，沉淀內(nèi)部離子規(guī)，沉淀內(nèi)部離子規(guī)則排列，易沉降，易過濾洗滌，吸附雜質(zhì)少則排列，易沉降，易過濾洗滌，吸附雜質(zhì)少無定型無定型: 顆粒小，顆粒小， 0.02m mm，沉淀粒子排，沉淀粒子排列無序，包含大量水份及雜質(zhì)呈絮狀沉淀，難列無序，包含大量水份及雜質(zhì)呈絮狀沉淀，難沉降，易堵塞濾紙孔沉降，易堵塞濾紙孔凝乳狀凝乳狀: 顆粒大小介于以上兩種沉淀之間顆粒大小介于以上兩種沉淀之間影響沉淀因素影響沉淀因素 沉淀性質(zhì)沉淀性質(zhì)baso4晶型沉淀晶型沉淀agcl凝乳狀沉淀凝乳狀沉淀fe2

3、o3xh2o無定型沉淀。無定型沉淀。沉淀形成條件沉淀形成條件沉淀的形成過程沉淀的形成過程 晶核的形成：晶核的形成： 過飽和溶液中，離子由靜電作用相互締過飽和溶液中，離子由靜電作用相互締合成離子集合體（二聚、三聚、四聚合成離子集合體（二聚、三聚、四聚）, 逐漸聚合則形成晶核逐漸聚合則形成晶核固相。由構(gòu)晶離子固相。由構(gòu)晶離子在溶液中形成晶核稱在溶液中形成晶核稱均相成核作用均相成核作用 溶液中存在大量固體微?；蛉萜鞅谏细饺芤褐写嬖诖罅抗腆w微?；蛉萜鞅谏细接形⑿∮形⑿　安ＡШ瞬ＡШ恕?，構(gòu)晶離子在這種外來，構(gòu)晶離子在這種外來“晶種晶種”誘導(dǎo)下形成晶核稱誘導(dǎo)下形成晶核稱異相成核作用異相成核作用沉淀的形成過

4、程沉淀的形成過程晶核的成長晶核的成長異相成核異相成核 定向排列定向排列晶型沉淀晶型沉淀構(gòu)晶離子構(gòu)晶離子 晶核晶核 沉淀微粒沉淀微粒 均相成核均相成核 聚合聚合無定型沉淀無定型沉淀沉淀的形成過程沉淀的形成過程 10-10 m 10-910-6 m 10-6 m 膠體階段膠體階段 膠體的形成膠體的形成 gno3 + ki agi + kno3 (agi)mnag+xno3 (n-x)no3沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化4422244222244()( )()()()()( )( )()( )()pbcronhspbcro spbaqcroaqpbaqsaqpbs spbcro ssaqpbs scroaq總

5、反應(yīng)222442221441429()1.77 101.96 10()9.04 10spspcropbcrokspbskpbcrokpbs共沉淀共沉淀沉淀表面吸附其他離子形成共沉淀。發(fā)沉淀表面吸附其他離子形成共沉淀。發(fā)生在沉淀表面，與沉淀表面積、被吸附離子生在沉淀表面，與沉淀表面積、被吸附離子濃度、溫度有關(guān)。洗滌是減少表面共沉淀的濃度、溫度有關(guān)。洗滌是減少表面共沉淀的有效方法。有效方法。包藏共沉淀包藏共沉淀混晶共沉淀混晶共沉淀后沉淀后沉淀在沉淀形成后再形成的沉淀。在沉淀形成后再形成的沉淀。ca2+ 和和 mg2+ 溶液中滴入草酸，先有溶液中滴入草酸，先有 cac2o4沉淀沉淀而沒有而沒有 mg

6、c2o4 沉淀。沉淀。若若 cac2o4 沉淀繼續(xù)留在溶液中，吸附沉淀繼續(xù)留在溶液中，吸附c2o42- 使使 c2o42- 在表面濃度增加達(dá)到在表面濃度增加達(dá)到 ksp 而生成而生成 mgc2o4 沉淀。沉淀。為了避免后沉淀應(yīng)及時(shí)分離沉淀和溶液。為了避免后沉淀應(yīng)及時(shí)分離沉淀和溶液。重量分析重量分析 被測組分與其他組分分離后，轉(zhuǎn)化為一定稱被測組分與其他組分分離后，轉(zhuǎn)化為一定稱量形式，用稱重法測定該組分含量。量形式，用稱重法測定該組分含量。 沉淀法：被測組分轉(zhuǎn)化為沉淀，稱重計(jì)算含量沉淀法：被測組分轉(zhuǎn)化為沉淀，稱重計(jì)算含量 氣化法：被測組分揮發(fā)逸出，由試樣重量的減少氣化法：被測組分揮發(fā)逸出，由試樣重

7、量的減少計(jì)算含量，或用吸收劑吸收，由吸收劑重量增加計(jì)算含量，或用吸收劑吸收，由吸收劑重量增加計(jì)算含量。如分析樣品中的吸濕水或結(jié)晶水計(jì)算含量。如分析樣品中的吸濕水或結(jié)晶水 電解法：被測組分在電極析出，后稱重電極，由電解法：被測組分在電極析出，后稱重電極，由電極重量增加計(jì)算含量電極重量增加計(jì)算含量重量分析重量分析 重量分析法直接用天平稱量獲得結(jié)果，不需重量分析法直接用天平稱量獲得結(jié)果，不需標(biāo)準(zhǔn)試樣和基準(zhǔn)物質(zhì)，常量組分分析結(jié)果準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)試樣和基準(zhǔn)物質(zhì)，常量組分分析結(jié)果準(zhǔn)確，相對誤差為確，相對誤差為0.10.2%。 操作繁鎖，耗時(shí)長。目前用于含量不太低的操作繁鎖，耗時(shí)長。目前用于含量不太低的硅、硫、磷、鎢

8、、鉬、鎳、鋯、鉿、鈮和鉭硅、硫、磷、鎢、鉬、鎳、鋯、鉿、鈮和鉭等元素精確分析。等元素精確分析。重量分析法對沉淀的要求重量分析法對沉淀的要求 沉淀溶解度要小，被測組分充分沉淀。沉淀溶解度要小，被測組分充分沉淀。沉淀純度要高，避免沾污。沉淀純度要高，避免沾污。沉淀易于過濾和洗滌，最好是顆粒較大的晶型沉淀易于過濾和洗滌，最好是顆粒較大的晶型沉淀。沉淀。沉淀形式易于轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式。沉淀形式易于轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式。對稱量形式的要求對稱量形式的要求稱量形式有確定的化學(xué)式。稱量形式有確定的化學(xué)式。稱量形式性質(zhì)穩(wěn)定，在稱量過程中不能改稱量形式性質(zhì)穩(wěn)定，在稱量過程中不能改變其形式。變其形式。摩爾質(zhì)量大，以減少稱量誤

9、差（往往選擇摩爾質(zhì)量大，以減少稱量誤差（往往選擇有機(jī)沉淀劑）。有機(jī)沉淀劑）。重量法結(jié)果計(jì)算重量法結(jié)果計(jì)算 例題例題11.25沉沉淀淀滴滴定定法法010203040500123456789pclvagno3/ml0.100mol/lagno3 titrating 50 ml 0.050 mol/l cl-滴定分析滴定分析 莫爾莫爾(mohr)法法 滴定反應(yīng)：滴定反應(yīng)：ag+ + x- = agx 滴定劑：滴定劑：agno3 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測物：待測物：br-、cl- 指示劑：指示劑：k2cro4 ph 6.5 10.0滴定分析滴定分析 福爾哈德福爾哈德(volhard)法法 滴定反應(yīng)：滴定

10、反應(yīng)：ag+ + scn- = agscn 滴定劑：滴定劑：nh4scn 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測物：待測物：ag+ 指示劑：鐵銨礬指示劑：鐵銨礬 fenh4(so4)2滴定分析滴定分析 法揚(yáng)司法揚(yáng)司(fajans)法法 滴定反應(yīng)：滴定反應(yīng)：ag+ + x- = agx 滴定劑：滴定劑：agno3 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測物：待測物：cl- 指示劑：熒光黃指示劑：熒光黃 hfi = h+ + fi-本章習(xí)題本章習(xí)題4、9、12、14、16、18、23、28、30、32思考題思考題 在在0.3moldm-3mncl2溶液中含有溶液中含有0.1moldm-3fe3+。若用調(diào)節(jié)。若用調(diào)節(jié)ph的方法除的方法除去去fe3+，問，問ph值應(yīng)控制在何值？已知：值應(yīng)控制在何值？已知：3236,()14,()1.1 104.0 10sp fe ohsp mn ohkk解：解： fe(oh)3開始沉淀時(shí)，開始沉淀時(shí)，ph=2.35 336,()123331.1 102.22 100.1sp fe ohkohfe336,()1033361.1 101.03 1010sp fe ohkohfe fe(oh)3完全沉淀時(shí)，完全沉淀時(shí)，ph=4.91 解：解： mn(oh)2開始沉淀時(shí)，開始沉淀時(shí)，ph=7.56 214,()724.0 103.65 100.3s