無機化學(xué)11重量分析法

1、第11章重量分析法Gravimetric analysis主要內(nèi)容11.111.211.311.411.511.6概述影響沉淀溶解度的主要因素沉淀的類型及形成影響沉淀純度的主要因素沉淀條件的選擇稱量形的獲得11.1重量分析法概述通過稱量物質(zhì)質(zhì)量來測定被測組分含量稱量分離1. 分類與特點a.沉淀法P，S，Si，Ni等測定b.氣化法(揮發(fā)法)105例小麥烘至恒重減輕的重量或干燥劑吸水增重c.電解法例+2eCu2+CuPt電極上稱量增重特點優(yōu)點：Er: 0.10.2，準(zhǔn)，不需標(biāo)準(zhǔn)溶液。缺點：慢，耗時，繁瑣。S，Si，Ni的仲裁分析仍用重量法2. 沉淀重量法的分析過程和要求沉淀劑濾洗、烘(燒)濾,洗,

2、800灼燒BaCl2SO2-BaSOBaSO444AlN3N濾OHAl3+OHAl洗3NAl2O3OH稱量形式沉淀形式被測物沉淀重量分析法：利用沉淀反應(yīng)，將被測組分以沉 淀形式從溶液中分離出來，轉(zhuǎn)化為稱量形式，通過 稱量其質(zhì)量測定含量的方法。對沉淀形的要求üü 沉淀的 S 小, 溶解損失應(yīng)<0.2mg, 定量沉淀üü 沉淀的純度高üü 便于過濾和洗滌(晶形好)üü 易于轉(zhuǎn)化為稱量形式對稱量形的要求üü 確定的化學(xué)組成定量基礎(chǔ)üü 穩(wěn)定量準(zhǔn)確üü 摩爾

3、質(zhì)量大減少稱量誤差11.2影響沉淀溶解度的主要因素溶解度溶度積同離子效應(yīng)減小溶解度鹽效應(yīng)增大溶解度酸效應(yīng)增大溶解度絡(luò)合效應(yīng)增大溶解度其它影響因素溫度：T， S溶解熱不同, 影響不同, 室溫過濾可減少損失溶劑：相似者, 加入，S形成膠體：S, 加入熱電解質(zhì)可破壞膠體顆粒大?。盒☆w粒溶解度大,可得大晶體沉淀析出時的形態(tài)11.3沉淀的類型及形成1. 沉淀類型晶形沉淀顆粒直徑0.11mmCaC2O4，BaSO4凝乳狀沉淀顆粒直徑0.020.1mmAgCl無定形沉淀顆粒直徑<0.02mmFe(OH)3膠體沉淀2. 沉淀形成過程凝聚成核過程長大過程均相成核異相成核定向排列均相成核：離子自發(fā)形成晶核如

4、BaSO4 ，8個離子形成一個晶核異相成核：溶液中的微小顆粒作為晶種晶形沉淀沉淀顆粒晶核離子無定形沉淀凝聚成核過程長大過程均相成核異相成核定向排列成核過程長大過程沉淀類型異相成核作用n凝聚>n定向無定形沉淀均相成核作用n定向> n凝聚晶形沉淀晶形沉淀沉淀顆粒晶核離子無定形沉淀馮·（Von Weimarn）經(jīng)驗公式n =K速度(分散度)相對過飽和度Q - SSS:晶核的溶解度 Q：加入沉淀劑瞬間溶質(zhì)的總濃度Q - S：過飽和度K：常數(shù)，與沉淀的性質(zhì)、溫度、介質(zhì)等有關(guān)沉淀性質(zhì)的影響Q - SS10005.53128K qsp1.1×10-101.8×10-

5、102.3×10-91.7×10-8S晶核大小臨界值沉淀BaSO4AgCl CaC2O4·H2O PbSO4條件影響晶形凝乳狀兩種可能BaSO4(晶形)Fe(OH)3(膠體)若c >3mol·L-1,膠凍慢, 均勻沉淀, 顯微鏡可見結(jié)晶慢(一0.1, 經(jīng)半年)酒石酸氫鉀幾十cm3的大晶體潔(雙層窗, 換衣, 無塵)11.4影響沉淀純度的主要因素表面吸附共沉淀（膠體沉淀不純的主要洗滌）共沉淀共沉淀預(yù)先將雜質(zhì)分離除去吸留、包夾共沉淀（晶形沉淀不純的主要、重結(jié)晶）后沉淀主沉淀形成后，“誘導(dǎo)”本難沉淀的雜質(zhì)沉淀下來縮短沉淀與母液共置的時間沉淀條件對沉淀純度

6、的影響沉淀條件表面吸附吸留或包夾后沉淀稀釋溶液00慢沉淀不定攪拌00不定加熱不定0洗滌000重結(jié)晶不定沉淀沾污對分析結(jié)果的影響例：BaSO4法2-2+吸附物質(zhì)測SO4測 BaBaCl2（+）（-）Na2SO4（-）（+）H2SO4（-）灼燒無影響，微波干燥（+）11.5沉淀條件的選擇Q - S1. 晶形沉淀n =KSØØ 稀溶液中進行：Q(ØØ 攪拌下滴加沉淀劑：防止局部過濃， Q(ØØ 熱溶液中進行：S&&ØØ:得到大、完整晶體離子溶液洗滌：S(, 減小溶解損失ØØ 冷過濾，用

7、稀、熱、慢、攪、陳2. 無定形沉淀ØØ濃溶液中進行ØØ熱溶液中進行ØØ加入大量電解質(zhì)ØØ不必，趁熱過濾ØØ用稀、熱電解質(zhì)溶液洗滌減少水化程度，減少沉淀含水量，沉淀凝聚，防止形成膠體3. 均勻沉淀利用化學(xué)反應(yīng)緩慢逐漸產(chǎn)生所需沉淀劑，防止局部過濃，可以得到顆粒大、結(jié)構(gòu)緊密、純凈的沉淀。CaC2O4沉淀在Ca2+ 酸性溶液中加入 H2C2O4，無CaC2O4 沉淀產(chǎn)生再加入CO(NH2)290CCO(NH ) H2O =CO2 + 2NH32 22-C2O4 升高，緩慢析出CaC2O4 沉淀4. 有機

8、沉淀劑特點nn選擇性較高nn溶解度小，有利于沉淀完全nn無機雜質(zhì)吸附少，易過濾、洗滌nn摩爾質(zhì)量大，有利于減少測定誤差nn某些沉淀便于轉(zhuǎn)化為稱量形常用有機沉淀劑生成螯合物的沉淀劑：通常含兩類基團：N酸性基團堿性基團OHDDMg2+2MgNN2OHOH生成離子締合物的沉淀劑離子態(tài)的有機試劑與帶相反電荷的離子反應(yīng)量大ØØØØ體積大(C6H5)4As+-+ MnO4= (C6H5)4AsMnO4-B(C6H5)4+K+= KB(C6H5)411.6稱量形的獲得1. 過濾: 定量濾紙或砂漏斗2. 洗滌:傾瀉法，少量多次S大的(如BaSO4): 稀沉淀劑洗, 再水洗S小但不易成膠體的，水洗易成膠體的，稀、易揮發(fā)的電解質(zhì)洗3. 烘干或灼燒:得固定組成的稱量形式烘干 溫度低，用微