大学分析化学经典沉淀滴定与重量分析省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第七章第七章 沉淀滴定法和重量分析法沉淀滴定法和重量分析法 第一节第一节 沉淀滴定法沉淀滴定法一、一、沉淀滴定法沉淀滴定法沉淀滴定法沉淀滴定法:以沉淀反应为基础滴定分析方法以沉淀反应为基础滴定分析方法以沉淀反应为基础滴定分析方法以沉淀反应为基础滴定分析方法二、沉淀滴定法条件:二、沉淀滴定法条件:二、沉淀滴定法条件:二、沉淀滴定法条件:(1 1)沉淀溶解度必须很小)沉淀溶解度必须很小)沉淀溶解度必须很小)沉淀溶解度必须很小(2 2)反应快速、定量)反应快速、定量)反应快速、定量)反应快速、定量(3 3)有适当指示终点方法)有适当指示终点方法)有适当指示终点方法)有适当指示终点方法(4 4)沉淀吸
2、附现象不能影响终点确实定)沉淀吸附现象不能影响终点确实定)沉淀吸附现象不能影响终点确实定)沉淀吸附现象不能影响终点确实定 本章重点本章重点本章重点本章重点银量法银量法银量法银量法第1页二二 银量法银量法一、银量法原理及滴定分析曲线一、银量法原理及滴定分析曲线一、银量法原理及滴定分析曲线一、银量法原理及滴定分析曲线 1 1原理原理原理原理 2 2滴定曲线滴定曲线滴定曲线滴定曲线 3 3影响沉淀滴定突跃原因影响沉淀滴定突跃原因影响沉淀滴定突跃原因影响沉淀滴定突跃原因 4 4分步滴定分步滴定分步滴定分步滴定二、指示终点方法二、指示终点方法二、指示终点方法二、指示终点方法(一)铬酸钾指示剂法(一)铬酸
3、钾指示剂法(一)铬酸钾指示剂法(一)铬酸钾指示剂法(MohrMohr法)法)法)法)(二)铁铵钒指示剂法(二)铁铵钒指示剂法(二)铁铵钒指示剂法(二)铁铵钒指示剂法(VolhardVolhard法)法)法)法)(三)吸附指示剂法(三)吸附指示剂法(三)吸附指示剂法(三)吸附指示剂法(FayansFayans法)法)法)法)第2页一、银量法原理及滴定分析曲线一、银量法原理及滴定分析曲线1.原理原理2.滴定曲线滴定曲线 AgAg+X+X-AgX AgX 0.1000mol/L AgNO3 滴定滴定 20.00ml 0.1000mol/L NaCl第3页第4页3.影响沉淀滴定突跃原因(比较)影响沉淀
4、滴定突跃原因(比较)4.分步滴定分步滴定第5页二、指示终点方法二、指示终点方法vv铬酸钾指示剂法铬酸钾指示剂法vv铁铵钒指示剂法铁铵钒指示剂法vv吸附指示剂法吸附指示剂法第6页莫尔法莫尔法佛尔哈德法佛尔哈德法法扬思法法扬思法原理原理滴定反应滴定反应终点反应终点反应滴定条件滴定条件适用范围适用范围第7页(一)铬酸钾指示剂法(一)铬酸钾指示剂法(Mohr法,莫尔法)法,莫尔法)原理:原理:原理:原理:滴定条件:滴定条件:滴定条件:滴定条件:适用范围:适用范围:适用范围:适用范围:A.A.指示剂用量指示剂用量指示剂用量指示剂用量 过高过高过高过高终点提前终点提前终点提前终点提前;过低过低过低过低终点
5、推迟终点推迟终点推迟终点推迟 控制控制控制控制510510-3-3 mol/Lmol/L恰成恰成恰成恰成AgAg2 2CrOCrO4 4(饱和(饱和(饱和(饱和AgClAgCl溶液)溶液)溶液)溶液)B.B.溶液酸度:溶液酸度:溶液酸度:溶液酸度:控制控制控制控制pH=6.510.5pH=6.510.5(中性或弱碱性)(中性或弱碱性)(中性或弱碱性)(中性或弱碱性)C.C.注注注注意意意意:预预预预防防防防沉沉沉沉淀淀淀淀吸吸吸吸附附附附而而而而造造造造成成成成终终终终点点点点提提提提前前前前办办办办法法法法滴滴滴滴定定定定时时时时充充充充分分分分振振振振摇,解吸摇,解吸摇,解吸摇,解吸ClC
6、l-和和和和 Br Br-可测可测可测可测ClCl-,Br Br-,AgAg+,CNCN-,不可测不可测不可测不可测I I-,SCNSCN-,且选择性差且选择性差且选择性差且选择性差第8页(二)铁铵钒指示剂法(二)铁铵钒指示剂法(Volhard法,佛尔哈德法法,佛尔哈德法)1 1直接法直接法直接法直接法原理原理原理原理:滴定条件滴定条件滴定条件滴定条件:适用范围适用范围适用范围适用范围:A.A.酸度:酸度:酸度:酸度:0.11.0 mol/L HNO 0.11.0 mol/L HNO3 3溶液溶液溶液溶液B.B.指示剂:指示剂:指示剂:指示剂:Fe Fe3+3+0.015 mol/L 0.01
7、5 mol/LC.C.注意:预防沉淀吸附而造成终点提前注意:预防沉淀吸附而造成终点提前注意:预防沉淀吸附而造成终点提前注意:预防沉淀吸附而造成终点提前 预防:充分摇动溶液,及时释放预防:充分摇动溶液,及时释放预防:充分摇动溶液,及时释放预防:充分摇动溶液,及时释放AgAg+酸溶液中直接测定酸溶液中直接测定酸溶液中直接测定酸溶液中直接测定AgAg+第9页2 2间接法间接法间接法间接法原理:原理:原理:原理:滴定条件:滴定条件:滴定条件:滴定条件:A.A.酸度:稀酸度:稀酸度:稀酸度:稀HNOHNO3 3溶液溶液溶液溶液 预防预防预防预防FeFe3+3+水解和水解和水解和水解和POPO4 43-3
8、-,AsOAsO4 43-3-,CrOCrO4 42-2-等干扰等干扰等干扰等干扰 B.B.指示剂:指示剂:指示剂:指示剂:FeFe3+3+0.015 mol/L 0.015 mol/L第10页C C注意事项注意事项注意事项注意事项测测测测ClCl-时,预防沉淀转化造成终点不确定时,预防沉淀转化造成终点不确定时,预防沉淀转化造成终点不确定时,预防沉淀转化造成终点不确定测测测测I I-时,预防发生氧化时,预防发生氧化时,预防发生氧化时,预防发生氧化-还原反应还原反应还原反应还原反应适当增大指示剂浓度,减小滴定误差适当增大指示剂浓度,减小滴定误差适当增大指示剂浓度,减小滴定误差适当增大指示剂浓度,
9、减小滴定误差办法:办法:加入加入加入加入AgNOAgNO3 3后,加热(形成大颗粒沉淀)后,加热(形成大颗粒沉淀)后,加热(形成大颗粒沉淀)后,加热(形成大颗粒沉淀)加入有机溶剂(硝基苯)包裹沉淀以防接触加入有机溶剂(硝基苯)包裹沉淀以防接触加入有机溶剂(硝基苯)包裹沉淀以防接触加入有机溶剂(硝基苯)包裹沉淀以防接触办法:办法:先加入先加入先加入先加入AgNOAgNO3 3反应完全后,再加入反应完全后,再加入反应完全后,再加入反应完全后,再加入FeFe3+3+FeFe3+3+=0.2 mol/L=0.2 mol/L,TE%TE%0.1%0.1%适用范围:适用范围:适用范围:适用范围:返滴定法测
10、定返滴定法测定返滴定法测定返滴定法测定ClCl-,BrBr-,I I-,SCNSCN-选择性好选择性好选择性好选择性好第11页(三)吸附指示剂法(三)吸附指示剂法(Fayans法,法扬司法法,法扬司法)吸附指示剂法吸附指示剂法吸附指示剂法吸附指示剂法:利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色 来指示终点方法来指示终点方法来指示终点方法来指示终点方法吸附指示剂:一个有色有机染料,被带电沉淀胶粒吸吸附指示剂:一个有色有机染料,被带电沉淀胶粒吸吸附指示剂:一个有色有机染料,被带电沉淀胶粒吸吸附指示剂:一个有色有机
11、染料,被带电沉淀胶粒吸 附时因结构改变而造成颜色改变附时因结构改变而造成颜色改变附时因结构改变而造成颜色改变附时因结构改变而造成颜色改变原理:原理:原理:原理:SPSP前:前:HFIn H HFIn H+F+FIn-(黄绿色)(黄绿色)AgCl AgCl:ClCl-吸附过量吸附过量ClCl-SPSP时时:大大量量AgClAgCl:AgAg+:F FIn-(淡淡红红色色)-双双电电层层吸吸附附第12页滴定条件及注意事项滴定条件及注意事项滴定条件及注意事项滴定条件及注意事项 a a)控制溶液酸度,确保)控制溶液酸度,确保)控制溶液酸度,确保)控制溶液酸度,确保HFHFInIn充分解离:充分解离:充
12、分解离:充分解离:pHpHpKapKa 例:荧光黄例:荧光黄例:荧光黄例:荧光黄pKa 7.0pKa 7.0选选选选pH 710 pH 710 曙红曙红曙红曙红pKa2.0 pKa2.0 选选选选pH pH 2 2 二氯荧光黄二氯荧光黄二氯荧光黄二氯荧光黄pKa 4.0pKa 4.0选选选选pH 410pH 410 b b)预防沉淀凝聚)预防沉淀凝聚)预防沉淀凝聚)预防沉淀凝聚 办法办法办法办法加入糊精,保护胶体加入糊精,保护胶体加入糊精,保护胶体加入糊精,保护胶体 c c)卤化银胶体对指示剂吸附能力)卤化银胶体对指示剂吸附能力)卤化银胶体对指示剂吸附能力)卤化银胶体对指示剂吸附能力 对被测离
13、子对被测离子对被测离子对被测离子 吸附能力吸附能力吸附能力吸附能力(反之终点提前反之终点提前反之终点提前反之终点提前 ,差异过大终点拖后,差异过大终点拖后,差异过大终点拖后,差异过大终点拖后)吸附次序:吸附次序:吸附次序:吸附次序:I I-SCNSCN-Br Br-曙红曙红曙红曙红ClCl-荧光黄荧光黄荧光黄荧光黄 例:例:例:例:测测测测ClCl荧光黄荧光黄荧光黄荧光黄 测测测测BrBr曙红曙红曙红曙红第13页D D防止阳光直射防止阳光直射防止阳光直射防止阳光直射E E被测物浓度应足够大被测物浓度应足够大被测物浓度应足够大被测物浓度应足够大适用范围:适用范围:适用范围:适用范围:可直接测定可
14、直接测定可直接测定可直接测定ClCl-,BrBr-,I I-,SCNSCN-和和和和AgAg+第14页第二节第二节 重量分析法重量分析法 一、一、一、一、重量分析法重量分析法重量分析法重量分析法:经过称量被测组分质量来确定被测经过称量被测组分质量来确定被测经过称量被测组分质量来确定被测经过称量被测组分质量来确定被测 组分百分含量分析方法组分百分含量分析方法组分百分含量分析方法组分百分含量分析方法 二、分类:二、分类:二、分类:二、分类:挥发法挥发法挥发法挥发法 萃取法萃取法萃取法萃取法 沉淀法沉淀法沉淀法沉淀法 利用物质挥发性利用物质挥发性利用物质挥发性利用物质挥发性 利用物质在两相中溶解度不
15、一样利用物质在两相中溶解度不一样利用物质在两相中溶解度不一样利用物质在两相中溶解度不一样 利用沉淀反应利用沉淀反应利用沉淀反应利用沉淀反应三、特点:三、特点:三、特点:三、特点:准确度高,准确度高,准确度高,准确度高,费时,繁琐,费时,繁琐,费时,繁琐,费时,繁琐,不适合微量组分不适合微量组分不适合微量组分不适合微量组分第15页第二节第二节 重量分析法重量分析法一、几个概念一、几个概念一、几个概念一、几个概念二、沉淀重量法分析过程和要求二、沉淀重量法分析过程和要求二、沉淀重量法分析过程和要求二、沉淀重量法分析过程和要求 三、溶解度及其影响原因三、溶解度及其影响原因三、溶解度及其影响原因三、溶解
16、度及其影响原因四、沉淀类型和形成四、沉淀类型和形成四、沉淀类型和形成四、沉淀类型和形成五、影响沉淀纯净原因五、影响沉淀纯净原因五、影响沉淀纯净原因五、影响沉淀纯净原因六、沉淀条件选择六、沉淀条件选择六、沉淀条件选择六、沉淀条件选择七、沉淀过滤、洗涤及烘干、灼烧七、沉淀过滤、洗涤及烘干、灼烧七、沉淀过滤、洗涤及烘干、灼烧七、沉淀过滤、洗涤及烘干、灼烧八、结果计算八、结果计算八、结果计算八、结果计算第16页一、几个概念一、几个概念1.1.沉淀重量法沉淀重量法沉淀重量法沉淀重量法:利用沉淀反应将待测组分以难溶化合利用沉淀反应将待测组分以难溶化合利用沉淀反应将待测组分以难溶化合利用沉淀反应将待测组分以
17、难溶化合 物形式沉淀下来,经过滤、洗涤、烘干、灼烧后,物形式沉淀下来,经过滤、洗涤、烘干、灼烧后,物形式沉淀下来,经过滤、洗涤、烘干、灼烧后,物形式沉淀下来,经过滤、洗涤、烘干、灼烧后,转化成含有确定组成称量形式,称量并计算被测转化成含有确定组成称量形式,称量并计算被测转化成含有确定组成称量形式,称量并计算被测转化成含有确定组成称量形式,称量并计算被测 组分含量分析方法。组分含量分析方法。组分含量分析方法。组分含量分析方法。2.2.2.2.沉淀形式:沉淀形式:沉淀形式:沉淀形式:沉淀化学组成称沉淀化学组成称沉淀化学组成称沉淀化学组成称3.3.3.3.称量形式:称量形式:称量形式:称量形式:沉淀
18、经烘干或灼烧后,供最终称量沉淀经烘干或灼烧后,供最终称量沉淀经烘干或灼烧后,供最终称量沉淀经烘干或灼烧后,供最终称量 化学组成称化学组成称化学组成称化学组成称第17页二、沉淀重量法分析过程和要求二、沉淀重量法分析过程和要求(一)分析过程(一)分析过程(一)分析过程(一)分析过程 待测离子待测离子 沉淀剂沉淀剂 沉淀形式沉淀形式 处理过程处理过程 称量形式称量形式 过滤过滤过滤过滤 800 8000 0C CBaBa2+2+SO+SO4 42-2-BaSOBaSO4 4 BaSO BaSO4 4 洗涤洗涤洗涤洗涤 灼烧灼烧灼烧灼烧 过滤过滤过滤过滤 烘干烘干烘干烘干CaCa2+2+C+C2 2O
19、O4 42-2-CaCCaC2 2OO4 4 2H2H2 2O CaOO CaO 洗涤洗涤洗涤洗涤 灼烧灼烧灼烧灼烧 过滤过滤过滤过滤 烘干烘干烘干烘干试样溶液试样溶液试样溶液试样溶液+沉淀剂沉淀剂沉淀剂沉淀剂 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 洗涤洗涤洗涤洗涤 灼烧灼烧灼烧灼烧注:称量形式与沉淀形式能够相同,也能够不一样注:称量形式与沉淀形式能够相同,也能够不一样注:称量形式与沉淀形式能够相同,也能够不一样注:称量形式与沉淀形式能够相同,也能够不一样第18页(二)要求(二)要求1 1对沉淀形式要求对沉淀形式要求对沉淀形式要求对沉淀形式要求 a a溶解度小溶解
20、度小溶解度小溶解度小 b b易过滤和洗涤易过滤和洗涤易过滤和洗涤易过滤和洗涤 c c纯净,不含杂质纯净,不含杂质纯净,不含杂质纯净,不含杂质 d d易转化成称量形式易转化成称量形式易转化成称量形式易转化成称量形式2 2对称量形式要求对称量形式要求对称量形式要求对称量形式要求 a a确定化学组成确定化学组成确定化学组成确定化学组成 b b性质稳定性质稳定性质稳定性质稳定 c c较大摩尔质量较大摩尔质量较大摩尔质量较大摩尔质量第19页三、沉淀类型和形成三、沉淀类型和形成1.沉淀类型沉淀类型2.沉淀形成沉淀形成第20页1.沉淀类型沉淀类型(1 1)晶形沉淀:颗粒直径)晶形沉淀:颗粒直径)晶形沉淀:颗
21、粒直径)晶形沉淀:颗粒直径0.10.11m1m,排列整齐,结构紧密,排列整齐,结构紧密,排列整齐,结构紧密,排列整齐,结构紧密,比表面积小,吸附杂质少比表面积小,吸附杂质少比表面积小,吸附杂质少比表面积小,吸附杂质少 易于过滤、洗涤易于过滤、洗涤易于过滤、洗涤易于过滤、洗涤 例:例:例:例:BaSOBaSO4 4(细晶形沉淀)(细晶形沉淀)(细晶形沉淀)(细晶形沉淀)MgNH MgNH4 4POPO4 4(粗晶形沉淀)(粗晶形沉淀)(粗晶形沉淀)(粗晶形沉淀)(2 2)无定形沉淀:颗粒直径)无定形沉淀:颗粒直径)无定形沉淀:颗粒直径)无定形沉淀:颗粒直径 0.02m0.02m 结构疏松结构疏松
22、结构疏松结构疏松 比表面积大,吸附杂质多比表面积大,吸附杂质多比表面积大,吸附杂质多比表面积大,吸附杂质多 不易过滤、洗涤不易过滤、洗涤不易过滤、洗涤不易过滤、洗涤 例:例:例:例:Fe Fe2 2OO3 3 2H2H2 2OO(3 3)凝乳状沉淀:颗粒直径界于两种沉淀之间)凝乳状沉淀:颗粒直径界于两种沉淀之间)凝乳状沉淀:颗粒直径界于两种沉淀之间)凝乳状沉淀:颗粒直径界于两种沉淀之间 例:例:例:例:AgClAgCl第21页2沉淀形成沉淀形成晶核生长晶核生长晶核生长晶核生长晶核形成晶核形成晶核形成晶核形成 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
23、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22页晶核形成晶核形成晶核形成晶核形成 均相成核均相成核均相成核均相成核(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子经过相互(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子经过相互(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子经过相互(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子经过相互 静电作用缔和而成晶核静电作用缔和而成晶核静电作用缔和而成晶核静电作用缔和而成晶核 异相成核异相成核异相成核异相成核:非过饱和
24、溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒:非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒:非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒:非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒 形成晶核形成晶核形成晶核形成晶核晶核生长晶核生长晶核生长晶核生长 影响沉淀颗粒大小和形态原因:影响沉淀颗粒大小和形态原因:影响沉淀颗粒大小和形态原因:影响沉淀颗粒大小和形态原因:聚集速度聚集速度聚集速度聚集速度:构晶离子聚集成晶核后深入堆积成沉淀微粒:构晶离子聚集成晶核后深入堆积成沉淀微粒:构晶离子聚集成晶核后深入堆积成沉淀微粒:构晶离子聚集成晶核后深入堆积成沉淀微粒 速度速度速度速度 定向速度定向速度定向速度定向速度:构晶离子
25、以一定次序排列于晶格内速度:构晶离子以一定次序排列于晶格内速度:构晶离子以一定次序排列于晶格内速度:构晶离子以一定次序排列于晶格内速度注: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 聚集速度聚集速度聚集速度聚集速度 定向排列速度定向排列速度定向排列速度定向排列速度 晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀晶形沉淀 聚集速度聚集速度聚集速度聚集速度 定向排列速度定向排列速度定向排列速度定向排列速度 无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀无定形沉淀第23
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