第七章 重量分析法与沉淀滴定法1(精品).ppt

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1、第第7章章 重量分析法和沉淀滴定法重量分析法和沉淀滴定法7.1 重量分析概述重量分析概述7.2 重量分析对沉淀的要求重量分析对沉淀的要求7.3 沉淀完全的程度与影响沉淀溶解度的因素沉淀完全的程度与影响沉淀溶解度的因素7.4 影响沉淀纯度的因素影响沉淀纯度的因素7.5 重量分析的计算和应用示例重量分析的计算和应用示例7.6 沉淀滴定法概述沉淀滴定法概述7.7 银量法滴定终点的确定银量法滴定终点的确定7.1 重量分析法概述重量分析法概述分离分离称量称量通过称量物质质量来测定被测组分含量通过称量物质质量来测定被测组分含量a.沉淀法沉淀法 P，S，Si，Ni等测定等测定b.气化法气化法(挥发法挥发法)

2、例例 小麦小麦 干小麦干小麦,减轻的重量即含水量减轻的重量即含水量 或干燥剂吸水增重或干燥剂吸水增重105烘至恒重烘至恒重 分类与特点分类与特点特点特点优点：优点：Er:0.1，准，不需标准溶液。，准，不需标准溶液。缺点：缺点：慢，耗时，繁琐。慢，耗时，繁琐。(S，Si,Ni的仲裁分析仍用重量法）的仲裁分析仍用重量法）沉淀重量分析法：沉淀重量分析法：利用沉淀反应，将被测组分以利用沉淀反应，将被测组分以沉沉淀形式淀形式从溶液中分离出来，转化为从溶液中分离出来，转化为称量形式称量形式，通过，通过称量其质量测定含量的方法称量其质量测定含量的方法 7.2 重量分析对沉淀的要求重量分析对沉淀的要求沉淀形

3、式沉淀形式沉淀剂沉淀剂滤洗、烘滤洗、烘(烧烧)被测物被测物称量形式称量形式滤滤,洗洗,800,800灼烧灼烧 SO42-BaSO4 BaSO4BaCl2Al3+Al2O3滤滤洗洗1200灼烧灼烧200烘干烘干对沉淀形的要求对沉淀形的要求 沉淀的沉淀的 s 小小,溶解损失应溶解损失应 n n定向定向无定形沉淀无定形沉淀均相成核作用均相成核作用n n定向定向 n n凝聚凝聚晶形沉淀晶形沉淀聚积速度聚积速度：构晶离子聚积成晶核，进一步聚积出沉淀颗粒：构晶离子聚积成晶核，进一步聚积出沉淀颗粒 的速度。的速度。定向速度定向速度：构晶离子按一定顺序排列于晶格内时的定向排：构晶离子按一定顺序排列于晶格内时的

4、定向排 列速度。列速度。聚积速度主要由溶液的过饱和程度决定，过饱和程度聚积速度主要由溶液的过饱和程度决定，过饱和程度可用相对过饱和度的大小来衡量。可用相对过饱和度的大小来衡量。Von Weimarn 经验公式经验公式聚集速度聚集速度(分散度分散度)相对过饱和度相对过饱和度s:晶核的溶解度晶核的溶解度Q：加入沉淀剂瞬间溶质的总浓度：加入沉淀剂瞬间溶质的总浓度Q-s：过饱和度：过饱和度K：常数，与沉淀的性质、温度、：常数，与沉淀的性质、温度、介质等有关介质等有关n n=K Q-s s -描述描述均相均相成核作用程度的公式成核作用程度的公式 各种沉淀都有一个由异相成核为主转变为均相各种沉淀都有一个由

5、异相成核为主转变为均相成核为主的转折点。这个转折点的相对过饱和度称成核为主的转折点。这个转折点的相对过饱和度称为临界值。为临界值。Qc S故临界值可表示为故临界值可表示为 Qc/SQ/S Qc/S 均相成核为主均相成核为主,颗粒较小颗粒较小若若 即控制相对过饱和度在临界值以下即控制相对过饱和度在临界值以下,沉淀以沉淀以异相成核为主异相成核为主.(.(大颗粒大颗粒)某种沉淀的临界值某种沉淀的临界值 Q Qc c/S/S 越大越大,表明该沉淀表明该沉淀越不易形成均相成核作用越不易形成均相成核作用.如：如：AgCl AgCl QcQc/S S=5.5 =5.5 BaSO BaSO4 4 QcQc/S

6、 S=1000=10002 沉淀条件的选择沉淀条件的选择晶形沉淀晶形沉淀 稀、热、慢、搅、陈稀、热、慢、搅、陈稀溶液中进行稀溶液中进行:Q 搅拌下滴加沉淀剂搅拌下滴加沉淀剂:防止局部过浓，防止局部过浓，Q 热溶液中进行热溶液中进行:s 陈化陈化:得到大、完整晶体得到大、完整晶体冷滤冷滤,用构晶离子溶液洗涤用构晶离子溶液洗涤:s,减小溶解损失减小溶解损失 n n=K Q-s s 2.无定形沉淀无定形沉淀浓溶液中进行浓溶液中进行热溶液中进行热溶液中进行加入大量电解质加入大量电解质不必陈化，趁热过滤不必陈化，趁热过滤用稀、热电解质溶液洗涤用稀、热电解质溶液洗涤减少水化程度，减少沉淀含水量，沉淀凝聚，

7、防止形成胶体减少水化程度，减少沉淀含水量，沉淀凝聚，防止形成胶体3 均相沉淀均相沉淀利用化学反应缓慢逐渐产生所需沉淀剂，防止局部过利用化学反应缓慢逐渐产生所需沉淀剂，防止局部过浓，可以得到颗粒大、结构紧密、纯净的沉淀。浓，可以得到颗粒大、结构紧密、纯净的沉淀。CaC2O4沉淀沉淀 在在Ca2+酸性溶液中加入酸性溶液中加入 H2C2O4，无，无CaC2O4 沉淀产生沉淀产生 再加入再加入CO(NH2)2 CO(NH2)2 H2O =CO2+2NH3C2O42-升高，缓慢析出升高，缓慢析出CaC2O4 沉淀沉淀 90C二、重量分析结果的计算二、重量分析结果的计算换算因数（换算因数（F）；将沉淀称量

8、形式的质量换算成被测组分的质量时，所需）；将沉淀称量形式的质量换算成被测组分的质量时，所需要的换算系数。要的换算系数。式式中中a、b是是使使分分子子和和分分母母中中所所含含主主体体元元素素的的原原子子个个数数相相等等时时需需乘乘以以的的系系数。若待测组分为数。若待测组分为Fe，称量形式为，称量形式为Fe2O3，则有：，则有：例题；例题；称取试样称取试样0.5000g，经一系列步骤处理后，得到纯，经一系列步骤处理后，得到纯NaCl和和KCl共共0.1803g。将此混合氯化物溶于水后，加入。将此混合氯化物溶于水后，加入AgNO3沉淀剂，沉淀剂，得得AgCl 0.3904g，计算试样中，计算试样中N

9、a2O的质量分数。的质量分数。解：设解：设NaCl的质量为的质量为x，则，则KCl的质量为的质量为0.1803g x。于是于是x(MAgCl/MNaCl)+(0.1803x)(MAgCl/MKCl)=0.3904g x=0.0828gwNa2O=x(MNa2O/2MNaCl)/ms100%=8.78%7-7 沉淀滴定法概述沉淀滴定法概述一、一、沉淀滴定法沉淀滴定法：以沉淀反应为基础的滴定分析方法：以沉淀反应为基础的滴定分析方法二、沉淀滴定法的条件：二、沉淀滴定法的条件：（1）沉淀的溶解度必须很小）沉淀的溶解度必须很小（2）反应迅速、定量）反应迅速、定量（3）有适当的指示终点的方法）有适当的指示

10、终点的方法指示终点的方法指示终点的方法指示终点的方法指示终点的方法（一）（一）（一）（一）铬酸钾指示剂法（铬酸钾指示剂法（铬酸钾指示剂法（铬酸钾指示剂法（MohrMohr法）法）法）法）（二）（二）（二）（二）铁铵钒指示剂法（铁铵钒指示剂法（铁铵钒指示剂法（铁铵钒指示剂法（VolhardVolhard法）法）法）法）（三）（三）（三）（三）吸附指示剂法（吸附指示剂法（吸附指示剂法（吸附指示剂法（FayansFayans法）法）法）法）7-8 银量法滴定终点的确定银量法滴定终点的确定1 莫尔法莫尔法指示原理指示原理:CrO42-+Ag+Ag2CrO4 Ksp=1.10 10-12 指示剂指示剂：

11、K2CrO4滴定反应：滴定反应：Ag+X-AgX 滴定剂：滴定剂：AgNO3 标准溶液标准溶液待测物：待测物：Br-、Cl-滴定条件：滴定条件：pH 6.510.0实验确定实验确定：浓度浓度 5 10-3 mol/L指示剂用量指示剂用量 sp时时,Ag+=Cl-=Ksp(AgCl)1/2=1.2510-5 mol/L CrO42-=Ksp(Ag2CrO4)/Ag+2=0.7010-2 mol/LCrO42-太大，终点提前，太大，终点提前，CrO42-黄色干扰黄色干扰CrO42-太小，终点滞后太小，终点滞后酸度：酸度：pH 6.5 10.0；有有NH3存在：存在：pH 6.5 7.2 H+CrO

12、42-Cr2O72-(K=4.31014)碱性太强：碱性太强：Ag2O 沉淀沉淀pH 6.5 酸性过强，导致酸性过强，导致CrO42-降低，终点滞后降低，终点滞后 pH 10.0Ag+nNH3 Ag(NH3)n pH0.3 molL-1 的的HNO3介质。介质。（防止（防止 Fe3+水解水解,弱酸盐不干扰）弱酸盐不干扰）测测I-时应先加时应先加AgNO3，后加，后加Fe3+.（防止（防止Fe3+氧化氧化I-）强氧化剂强氧化剂和氮的氧化物以及铜盐、汞盐和氮的氧化物以及铜盐、汞盐都与都与SCN-作用，作用，应预先除去应预先除去.3 法扬司法法扬司法含含Cl-待测溶液待测溶液AgNO3标准溶液标准溶

13、液指示剂：指示剂：荧光黄（荧光黄（FI-）?c Cl-=c Ag+VAg+/VCl-滴定开始前：滴定开始前：Cl-FI-FI-Cl-Cl-Cl-Cl-FI-Cl-SP前：前：AgClCl-Cl-Cl-Cl-FI-FI-FI-SP及及SP后：后：AgClAg+Ag+Ag+Ag+FI-FI-FI-吸附指示剂的变色原理：吸附指示剂的变色原理：化学计量点后，沉淀表面荷电状态发生变化学计量点后，沉淀表面荷电状态发生变化，指示剂在沉淀表面化，指示剂在沉淀表面静电吸附静电吸附导致其导致其结构变结构变化，化，进而导致进而导致颜色变化，颜色变化，指示滴定终点。指示滴定终点。AgClCl-+FI-AgClAg+F

14、I-Ag+吸附指示剂对滴定条件的要求：吸附指示剂对滴定条件的要求：指示剂要带与待测离子相同电荷指示剂要带与待测离子相同电荷 静电作用强度要满足指示剂的吸附静电作用强度要满足指示剂的吸附充分吸附，沉淀表面积大充分吸附，沉淀表面积大指示剂的吸附能力弱于待测离子指示剂的吸附能力弱于待测离子 荧光黄荧光黄 HFI H+FI-pKa=7.0 pH pKa(7.0)以以FI-为主为主控制溶液控制溶液pH 吸附指示剂对滴定条件的要求：吸附指示剂对滴定条件的要求：指示剂的吸附能力弱于待测离子指示剂的吸附能力弱于待测离子E-AgClCl-Cl-FI-FI-Cl-SP前前Cl-荧光黄荧光黄 FI-AgClE-Cl-Cl-Cl-Cl-SP前前曙红曙红 E-Br-E-Cl-FI-吸附指示剂的滴定条件的要求：吸附指示剂的滴定条件的要求：充分吸附，沉淀表面积大充分吸附，沉淀表面积大指示剂的吸附能力弱于待测离子指示剂的吸附能力弱于待测离子控制溶液控制溶液pH 加入糊精加入糊精指示剂选择指示剂选择滴定剂滴定剂Ag对滴定条件的要求：对滴定条件的要求：不能生成不能生成Ag(OH)的沉淀的沉淀pHSCN-Br-曙红曙红Cl-荧光黄荧光黄u避免强光照射避免强光照射