分析化學(xué)之重量分析法

1、第八章 重量分析法第一節(jié) 概述用稱量的方法測定物質(zhì)含量的一種分析方法。程序：分離稱量計(jì)算含量一、重量分析法的分類和特點(diǎn)沉淀法：以微溶化合物的形式從溶液中沉淀出來，經(jīng)過濾、洗滌、烘干、稱量，然后計(jì)算含量。氣化法：適于揮發(fā)性組分的測定。一般通過加熱或其它方法使待測組分溢出，然后根據(jù)試樣減輕的質(zhì)量計(jì)算含量。如結(jié)晶水的測定電解法（電沉積法）：利用電解原理，使金屬離子在電極上析出，根據(jù)電極增加的質(zhì)量求組分含量。特點(diǎn)：相對(duì)誤差小，方法可靠；操作繁瑣，耗時(shí)長。1第一節(jié) 概述二重量分析對(duì)沉淀的要求1 重量分析對(duì)沉淀形式的要求：所謂沉淀形式即往試液加入適當(dāng)?shù)爻恋韯?，使被測組分沉淀出來，所得的沉淀。沉淀的溶解度小

2、；沉淀易于過濾和洗滌；最好是大的晶形沉淀；沉淀的純度要高；沉淀要便于轉(zhuǎn)為合適的稱量形式2第一節(jié) 概述2 重量分析對(duì)稱量形式的要求：所謂稱量形式是沉淀經(jīng)過濾、洗滌后，再將其烘干或灼燒成“稱量形式”稱量。它與沉淀形式可同亦可不同。稱量形式必須有確定的化學(xué)組成，否則無法計(jì)算分析結(jié)果；稱量形式必須穩(wěn)定，不受空氣中水分、氧氣等的影響；稱量形式的相對(duì)分子量要大，被測組分在其中所占地百分含量要小，減少稱量誤差。舉例說明。3第二節(jié) 沉淀的溶解度及其影響因素沉淀的溶解損失是重量法誤差的主要來源之一，若沉淀溶解的損失小于分析天平一次稱量的誤差，就不影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，但實(shí)際上都大于此值。一、沉淀的溶解度S和固有

3、溶解度S0MmAn =mM+nAS(mol/L)= m+nKsp/mmnnMA(固) MA(水) M n+ A n-S= S0 +M n+ = S0 +An- 大多數(shù)微溶化合物的S0較小，可忽略。4第二節(jié) 沉淀的溶解度及其影響因素二、影響沉淀溶解度的因素同離子效應(yīng)：進(jìn)行沉淀時(shí)，可適當(dāng)過量沉淀劑，從而降低沉淀溶解度的效應(yīng)。舉例說明。一般易揮發(fā)沉淀劑過量50-100%，不易揮發(fā)的過量20-30%。沉淀劑過量太多，會(huì)引起鹽效應(yīng)或絡(luò)合效應(yīng)，使溶解度加大。酸效應(yīng)：不少沉淀為弱酸鹽，酸度增加溶解度加大。舉例2,3說明。絡(luò)合效應(yīng)：溶液中存在絡(luò)合劑與金屬離子形成絡(luò)合物，使沉淀溶解度加大，甚至不形成沉淀。舉例6

4、說明。鹽效應(yīng)：溶液中非共同離子的強(qiáng)電解質(zhì)存在引起溶解度加大。解釋鹽效應(yīng)。主要是離子強(qiáng)度影響。5第二節(jié) 沉淀的溶解度及其影響因素當(dāng)四種效應(yīng)共存：Ksp=MAKsp/MA =(S/M(L)(cA+S)A 鹽效應(yīng) 絡(luò)合效應(yīng) 同離子效應(yīng) 酸效應(yīng) 當(dāng)四種效應(yīng)不存在時(shí)，S=Ksp5 影響沉淀溶解度的其它因素：溫度、溶劑、沉淀顆粒大小、沉淀析出的形態(tài)（沉淀結(jié)構(gòu)）6第三節(jié) 沉淀的形成一、沉淀類型：晶形沉淀和無定形沉淀（膠狀沉淀或非晶形沉淀），介于二者之間的凝乳狀沉淀。主要差別是沉淀顆粒大小不同。決定沉淀類型的因素：1沉淀自身的性質(zhì)（即溶解度，表8-2）2沉淀形成時(shí)的條件（第五節(jié)）7第三節(jié) 沉淀的形成二、沉淀的

5、形成1 晶核的形成過程：均相成核作用：構(gòu)晶離子在過飽和溶液中，由于靜電作用而締和起來，自發(fā)形成晶核。異相成核作用：溶液或容器中存在大量的肉眼看不見的固體顆粒，起晶種作用，促使構(gòu)晶離子在它們（第二相）上面形成晶核。8第三節(jié) 沉淀的形成2 晶核的成長過程：聚集速度：沉淀微粒有聚集為更大的聚集體的傾向，聚集過程的快慢稱為聚集速度。定向速度：構(gòu)晶離子有按一定晶格排列而形成大晶粒的傾向，定向排列的快慢稱為定向速度。聚集速度定向速度：無定形沉淀聚集速度定向速度：晶形沉淀9第四節(jié) 影響沉淀純度的因素即沉淀形成過程中雜質(zhì)混入的原因。一、共沉淀：在進(jìn)行沉淀反應(yīng)時(shí)，某些可溶性雜質(zhì)沉淀下來的現(xiàn)象。舉例。1 表面吸附

6、：是沉淀表面吸附雜質(zhì)；產(chǎn)生原因是晶體表面上離子的不完全等衡所引起的。舉例解釋。沉淀表面吸附的規(guī)律：首先吸附溶液中過量的構(gòu)晶離子；作為第二吸附層（即擴(kuò)散層）的抗衡離子，其規(guī)律a. 凡是能與構(gòu)晶離子生成微溶或離解度很小的化合物的離子，優(yōu)先吸附，舉例說明；b. 離子的價(jià)數(shù)越高，濃度越大，越易被吸附。舉例說明。消除辦法：洗滌。10第四節(jié) 影響沉淀純度的因素2 生成混晶：每一種晶形沉淀，都有一定的晶體結(jié)構(gòu)，如果雜質(zhì)離子所帶的電荷數(shù)與構(gòu)晶離子相同，離子的半徑相似，且所形成的晶體結(jié)構(gòu)相同，則雜質(zhì)離子容易取代構(gòu)晶離子而形成混晶。舉例。消除辦法：最好事先分離雜質(zhì)。3 吸留（包藏）：若加入沉淀劑過快，沉淀迅速形成

7、，這時(shí)吸附在沉淀表面的雜質(zhì)來不及離開沉淀表面就被隨后生成的沉淀所覆蓋，是雜質(zhì)或母液被包藏在沉淀內(nèi)部，這種因表面吸附而使雜質(zhì)離子留在沉淀內(nèi)部的共沉淀。消除辦法：陳化和重結(jié)晶。11第四節(jié) 影響沉淀純度的因素二、后沉淀：沉淀析出后，在沉淀與母液一起放置的過程中，溶液中的雜質(zhì)離子慢慢沉淀到原沉淀上的現(xiàn)象。舉例說明。消除辦法：某些沉淀的陳化時(shí)間不宜過久。三、共沉淀或后沉淀對(duì)分析結(jié)果的影響舉例：共沉淀BaSO4重量法測定Ba2+, 吸附Fe2(SO4)3，引起正誤差; 如果包藏BaCl2, 引起負(fù)誤差；如果包藏H2SO4 或(NH4)2SO4 ，無誤差。后沉淀一般引入正誤差。12第五節(jié) 沉淀?xiàng)l件的選擇一、晶形沉淀的條件：稀、攪、熱、陳二、無定形沉淀的條件：濃、熱、攪、不陳化、加電解質(zhì)。三、均勻沉淀法：通過緩慢地化學(xué)反應(yīng)過程，在溶液中逐步地、均勻地產(chǎn)生沉淀劑，從而使沉淀在整個(gè)溶液中緩慢地、均勻地析出，因而可生成顆粒較大、表面吸附雜質(zhì)少的沉淀。舉例。優(yōu)點(diǎn)：可以得到顆粒大而較純凈的沉淀，不必陳化，易于過