分析化学电位分析优秀课件.ppt

《分析化学电位分析优秀课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分析化学电位分析优秀课件.ppt（47页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、分析化学电位分析第1页，本讲稿共47页作业：np197 思考题 1，2，3，4，5，6，7，8第2页，本讲稿共47页第八章第八章 重量分析法重量分析法第第1 1节、节、概述概述 一、重量分析法重量分析法：通过称量被测组分的质量来确定被测 组分百分含量的分析方法 二、分类：挥发法 萃取法 沉淀法 利用物质的挥发性利用物质的挥发性 利用物质在两相中溶解度不同利用物质在两相中溶解度不同 利用沉淀反应利用沉淀反应三、特点：三、特点：准确度高，准确度高，费时，繁琐，费时，繁琐，不适合微量组分不适合微量组分第3页，本讲稿共47页四、几个概念四、几个概念四、几个概念四、几个概念1.沉淀重量法沉淀重量法：利用

2、沉淀反应将待测组分以难溶化合 物形式沉淀下来，经过滤、洗涤、烘干、灼烧后，转化成具有确定组成的称量形式，称量并计算被测 组分含量的分析方法。2.2.沉淀形式：沉淀形式：沉淀的化学组成称为沉淀形式3.3.称量形式：称量形式：沉淀经烘干或灼烧后，供最后称量的 化学组成，称为称量形式。注：称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同注：称量形式与沉淀形式可以相同，也可以不同第4页，本讲稿共47页第第第第2 2节、沉淀重量法的分析过程和要求节、沉淀重量法的分析过程和要求节、沉淀重量法的分析过程和要求节、沉淀重量法的分析过程和要求（一）分析过程 待测离子 沉淀剂 沉淀形式 处理过程 称量形式 过滤过滤 800

3、 8000 0C CBaBa2+2+SO+SO4 42-2-BaSOBaSO4 4 BaSO BaSO4 4 洗涤洗涤 灼烧灼烧 过滤过滤 烘干烘干CaCa2+2+C+C2 2O O4 42-2-CaCCaC2 2O O4 42H2H2 2O CaO O CaO 洗涤洗涤 灼烧灼烧 过滤过滤 烘干烘干试样溶液试样溶液+沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式沉淀形式沉淀形式 称量形式称量形式称量形式称量形式 洗涤洗涤 灼烧灼烧第5页，本讲稿共47页（二）对沉淀的要求（二）对沉淀的要求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

4、b性质稳定 c较大的摩尔质量第6页，本讲稿共47页第第3节、沉淀溶解度及其影响因素节、沉淀溶解度及其影响因素（一）溶解度与溶度积（一）溶解度与溶度积 （二）影响沉淀溶解度的因素（二）影响沉淀溶解度的因素第7页，本讲稿共47页（一）溶解度与溶度积（一）溶解度与溶度积（一）溶解度与溶度积（一）溶解度与溶度积1.固有溶解度和溶解度固有溶解度和溶解度2.活度积和溶度积活度积和溶度积 3.溶解度与溶度积关系溶解度与溶度积关系4.条件溶度积条件溶度积第8页，本讲稿共47页1.1.1.1.溶解度溶解度溶解度溶解度v溶解度溶解度S：难溶化合物在水溶液中的浓度，为水中 分子浓度和离子浓度之和MAMA（固）（固）

5、MA MA（水）（水）M M+A+A-沉淀平衡沉淀平衡沉淀平衡沉淀平衡 以分子形式溶解以分子形式溶解以分子形式溶解以分子形式溶解 进一步解离进一步解离进一步解离进一步解离第9页，本讲稿共47页2.2.活度积和溶度积活度积和溶度积活度积和溶度积活度积和溶度积第10页，本讲稿共47页3 3溶解度与溶度积关系溶解度与溶度积关系溶解度与溶度积关系溶解度与溶度积关系第11页，本讲稿共47页4.4.条件溶度积条件溶度积条件溶度积条件溶度积第12页，本讲稿共47页（二）（二）（二）（二）影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素影响沉淀溶解度的因素1.1.同离子效应同离子效应2.2.盐效应

6、盐效应3.3.酸效应酸效应4.4.配位效应配位效应5.5.其他因素其他因素第13页，本讲稿共47页1.1.1.1.同离子效应同离子效应同离子效应同离子效应：当沉淀达平衡后，若向溶液中加入当沉淀达平衡后，若向溶液中加入当沉淀达平衡后，若向溶液中加入当沉淀达平衡后，若向溶液中加入 组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降组成沉淀的构晶离子试剂或溶液，使沉淀溶解度降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，低的现象称为，低的现象称为，低的现象称为，构晶离子构晶离子构晶离子构晶离子是组成沉淀晶体的离子。是组成沉淀晶体的离子。是组成沉淀晶

7、体的离子。是组成沉淀晶体的离子。讨论：讨论：过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，过量加入沉淀剂，可以增大构晶离子的浓度，降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失降低沉淀溶解度，减小沉淀溶解损失 过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应,而使溶解度增大而使溶解度增大 沉淀剂用量：一般沉淀剂用量：一般 过量过量50%100%为宜为宜 非挥发性非挥发性 过量过量20%30%第14页，本讲稿共47页解例：用BaSO4重量法测定SO42-含量时，以BaCl2为沉淀 剂，计算等量和过量0.01mol/L加入Ba2+时，在 200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失第1

8、5页，本讲稿共47页2.盐效应盐效应：溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度 增大的现象讨论：讨论：注：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 考虑盐效应的影响第16页，本讲稿共47页3.3.酸效应酸效应酸效应酸效应：溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为讨论：讨论：n 酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大，n 但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大 pH，H+，S注：注：因为酸度变化，构晶离子会与溶液中的H+或OH-反应，降低了构晶离子的浓度，使沉淀溶解平衡移向溶解，从而使沉淀溶解度增大第19页，本讲稿共47页图示溶液酸度对CaC2O

9、4溶解度的影响 CaC2O4 Ca2+C2O42-C2O42-+H+HC2O4-HC2O4-+H+H2C2O4第20页，本讲稿共47页4.4.配位效应配位效应配位效应配位效应：存在配位剂与构晶离子形成配位体，存在配位剂与构晶离子形成配位体，使沉淀的溶解度增大的现象称为使沉淀的溶解度增大的现象称为讨论：讨论：1）配位效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方，从而增大溶解度 2）当沉淀剂本身又是配位剂时，应避免加入过多;既有同离子效应，又有配位效应，应视浓度而定 3）配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关，溶解度越大，配合物越稳定，配位效应越显著第22页，本讲稿共47页示例 AgCl Ag AgCl

10、 Ag+Cl+Cl-AgAg+2NH+2NH3 3 Ag(NH Ag(NH3 3)2 2+AgCl Ag AgCl Ag+Cl+Cl-AgCl AgCl +Cl+Cl-AgCl AgCl2 2-AgCl AgCl2 2-+Cl+Cl-AgCl AgCl3 3-第23页，本讲稿共47页5.5.其他因素：其他因素：其他因素：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之）E水解作用：某些沉淀易发生水解反应，对沉淀造成影响第25页，本讲

11、稿共47页图示温度对沉淀溶解度的影响温度对沉淀溶解度的影响注：注：根据沉淀受温度影响程度选择合适根据沉淀受温度影响程度选择合适温度温度v沉淀沉淀加热溶液加热溶液v陈化陈化加热微沸加热微沸v 过滤、洗涤沉淀过滤、洗涤沉淀温度影响大的沉淀冷至室温 再过滤洗涤温度影响小的沉淀趁热过滤 洗涤第26页，本讲稿共47页第第第第4 4节、沉淀的形成与沉淀的条件节、沉淀的形成与沉淀的条件节、沉淀的形成与沉淀的条件节、沉淀的形成与沉淀的条件1.沉淀的类型2.沉淀的形成3.沉淀条件的选择第27页，本讲稿共47页一、一、一、一、沉淀的类型沉淀的类型沉淀的类型沉淀的类型（1）晶形沉淀：颗粒直径0.11m，排列整齐，结

12、构紧密，比表面积小，吸附杂质少 易于过滤、洗涤 例：BaSO4（细晶形沉淀）MgNH4PO4（粗晶形沉淀）（2）无定形沉淀：颗粒直径0.02m 结构疏松 比表面积大，吸附杂质多 不易过滤、洗涤 例：Fe2O32H2O（3）凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间 例：AgCl第28页，本讲稿共47页二、二、二、二、沉淀的形成沉淀的形成沉淀的形成沉淀的形成晶核的生长晶核的生长晶核的形成晶核的形成 成核作用成核作用成核作用成核作用均相、异相均相、异相生长过程生长过程生长过程生长过程扩散、沉积扩散、沉积聚集聚集聚集聚集定向排列定向排列定向排列定向排列构晶离子构晶离子晶核晶核晶核晶核 沉淀微粒沉淀微粒沉淀

13、微粒沉淀微粒 无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀 第29页，本讲稿共47页续前晶核的形成晶核的形成 均相成核均相成核（自发成核）：过饱和溶液中，构晶离子通过相互 静电作用缔和而成晶核 异相成核异相成核：非过饱和溶液中，构晶离子借助溶液中固体微粒 形成晶核晶核的生长晶核的生长 影响沉淀颗粒大小和形态的因素：聚集速度聚集速度：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒的 速度 定向速度定向速度：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度注：注：沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小 聚集速度 定向排列速度 聚集速度 定向排列速度 晶形沉淀无定形沉淀无定形沉

14、淀无定形沉淀无定形沉淀第30页，本讲稿共47页 1.沉淀的类型2.沉淀的形成三、沉淀条件的选择三、沉淀条件的选择三、沉淀条件的选择三、沉淀条件的选择1晶形沉淀2均匀沉淀法 第31页，本讲稿共47页1 1晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀 特点：颗粒大，易过滤洗涤；结构紧密，表面积小，吸附杂质少 条件：条件：a稀溶液稀溶液降低过饱和度，减少均相成核降低过饱和度，减少均相成核 b热溶液热溶液增大溶解度，减少杂质吸附增大溶解度，减少杂质吸附 c充分搅拌下、慢慢滴加沉淀剂充分搅拌下、慢慢滴加沉淀剂防止局部过饱和防止局部过饱和 d加热陈化加热陈化生成大颗粒纯净晶体生成大颗粒纯净晶体 陈化：沉淀完成后，将沉

15、淀与母液放置一段时间，陈化：沉淀完成后，将沉淀与母液放置一段时间，这一过程称为（加热和搅拌可以缩短陈化时间）这一过程称为（加热和搅拌可以缩短陈化时间）五字口诀：稀、热、搅、慢、陈五字口诀：稀、热、搅、慢、陈五字口诀：稀、热、搅、慢、陈五字口诀：稀、热、搅、慢、陈第32页，本讲稿共47页2 2均匀沉淀法均匀沉淀法均匀沉淀法均匀沉淀法 利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需利用化学反应，在溶液中逐步、均匀地产生所需 沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度，沉淀剂，避免局部过浓现象，降低相对过饱和度，使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗使沉淀在溶液中缓慢、均匀析出，形成易滤过洗 涤的大

16、颗粒沉淀涤的大颗粒沉淀优点：优点：避免了局部过浓或相对过饱和度过大现象注：注：均匀沉淀法制成的沉淀，颗粒较大，结构紧密，表面吸附杂质少，易过滤洗涤 仍不能避免混晶共沉淀或后沉淀现象第34页，本讲稿共47页示例CaCa2+2+(NH+(NH4 4)2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4 细小沉淀细小沉淀 中性弱碱性 CaCa2+2+(NH+(NH4 4)2 2C C2 2O O4 4 CaC CaC2 2O O4 4 酸效应增大酸效应增大S S H+酸效应 CO(NHCO(NH2 2)2 2 +H+H2 2O COO CO2 2+2NH+2NH3 3 900C 水解 H

17、 H2 2C C2 2O O4 4 HC HC2 2O O4 4-+H+H+NHNH3 3均匀分布，均匀分布，pHpH值值 HCHC2 2O O4 4-C C2 2O O4 42-2-+H+H+CC2 2O O4 42-2-，相对过饱和度，相对过饱和度 CaCa2+2+C+C2 2O O4 42-2-CaC CaC2 2O O4 4 缓慢析出缓慢析出CaCCaC2 2O4O4粗大沉淀粗大沉淀第35页，本讲稿共47页第第第第5 5节、影响沉淀纯净的因素节、影响沉淀纯净的因素节、影响沉淀纯净的因素节、影响沉淀纯净的因素1 1共沉淀现象共沉淀现象2 2后沉淀后沉淀3 3提高沉淀纯度措施提高沉淀纯度措

18、施第36页，本讲稿共47页1 1共沉淀现象（共沉淀现象（共沉淀现象（共沉淀现象（coprecipitationcoprecipitation）（1）表面吸附 吸附共沉淀吸附共沉淀：沉淀表面吸附引起杂质共沉淀 吸附规则 第一吸附层：先先吸附过量的构晶离子 再再吸附与构晶离子大小接近、电荷相同的离子 浓度较高的离子被优先吸附 第二吸附层：优先吸附与构晶离子形成的盐溶解度小的离子 离子价数高、浓度大的离子，优先被吸附 (与第一吸附层价态相反）减小方法减小方法 制备大颗粒沉淀或晶形沉淀 适当提高溶液温度 洗涤沉淀，减小表面吸附第37页，本讲稿共47页图示BaSO4晶体表面吸附示意图 沉淀表面形成双电层

19、：沉淀表面形成双电层：n吸附层吸附层吸附剩余构晶离子吸附剩余构晶离子SO42-n扩散层扩散层吸附阳离子或抗衡离子吸附阳离子或抗衡离子Fe3+第38页，本讲稿共47页续前（2）形成混晶：存在与构晶离子晶体构型相同、离 子半径相近、电子层结构相同的杂质离子，沉 淀时进入晶格中形成混晶 减小或消除方法减小或消除方法 将杂质事先分离除去；加入配位剂或改变沉淀剂，以消除干扰离子n n例：例：BaSOBaSO4 4与与PbSOPbSO4 4 ，AgClAgCl与与AgBr AgBr 同型混晶同型混晶 BaSOBaSO4 4中混入中混入KMnOKMnO4 4（粉红色）（粉红色）异型混晶异型混晶第39页，本讲

20、稿共47页续前（3）吸留吸留或包藏包藏：沉淀速度过快，表面吸附的杂质 来不及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀 所覆盖，包藏在沉淀内部，这种因吸附而留在 沉淀内部的共沉淀现象称减少或消除方法减少或消除方法 改变沉淀条件，重结晶或陈化第40页，本讲稿共47页2后沉淀（后沉淀（postprecipitation）：溶液中被测组分析出沉淀之后在与母液放置过程中，溶液中其他本来难以析出沉淀的组分（杂质离子）在该沉淀表面继续沉积的现象注：注：后沉淀经加热、放置后会更加严重消除方法消除方法缩短沉淀与母液的共置时间第41页，本讲稿共47页3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

21、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43页，本讲稿共47页第第第第6 6节、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧节、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧节、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧节、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧1 1过滤：过滤：将沉淀与母液中其他组分分离n滤器的选择n滤纸的选择 n过滤方法:2 2洗涤：洗去杂质和母液洗涤：洗去杂质和母液n选择洗涤液原则：溶解度小，不易生成胶体的沉淀蒸馏水 溶解度较大的沉淀沉淀剂稀溶液（母液）易发生胶溶的无定形沉淀易挥发电解质溶液 n洗涤方法：少量多次3 3烘干或灼烧：烘干或灼烧：除去沉淀中吸留水分和洗涤液中挥发 性物质，将沉淀形式定量转变为称量形式第44页，本讲稿共47页第第第第7 7节、结果的计算节、结果的计算节、结果的计算节、结果的计算1.称量形与被测组分形式一样2.称量形与被测组分形式不一样第45页，本讲稿共47页同学们，你们学习辛苦了！第47页，本讲稿共47页