重量分析法

1. 重量分析法 Gravimetric Analysis

2. 重量分析法内容 较复杂体系沉淀溶解度的计算 内容提要 沉淀的形成过程及沉淀条件 影响沉淀纯净的因素 (自学) S的计算 重点 条件的选择 难点 S的计算

3. ~500℃ CaCO3 >800℃ CaO 挥发法 沉淀重量法 重量分析法 最经典的方法 含量大于1％的常量组分 准确度较高 操作麻烦，需时较长 Ba2+ BaSO4BaSO4 沉淀形式 称量形式 Ca2+CaC2O4 nH2O

4. 各有什么要求? 沉淀形式 称量形式 溶解度小,沉淀完全; 沉淀要纯净; 易于过滤和洗涤; 易于转化为称量形式. 有确定的组成; 稳定; 摩尔质量大. 残留量<0.1mg 沉淀的溶解损失是重量法误差的主要来源之一

5. 沉淀的形成过程及沉淀条件-----自学 晶核 聚集速度 定向速度 无定型 晶型 BaSO4 S化物 OH化物 CaC2O4

6. 沉淀剂 沉淀剂；电解质 稀释 较稀溶液 陈化 搅拌 搅拌 晶型沉淀 非晶型沉淀 沉淀颗粒大 排列规则，结构紧密 总体积小，易沉降 易过滤洗涤 沉淀颗粒小 颗粒排列杂乱，结构松散， 总体积大，不易沉降 不易过滤洗涤 小结晶溶解 大结晶生成;释放杂质 洗去吸附杂质

7. 沉淀溶解度及其影响因素 沉淀MA的溶解度S 与溶度积Ksp 纯水中 Ksp = [M][A] = S S = S2 哪些因素可以影响沉淀的溶解度S呢?

8. 例 溶解平衡时，加入含构晶离子的试剂，使↓S降低的现象 同离子效应—— 计算BaSO4在纯水和在0.1mol/LBaCl2中的溶解度 0.1mol/LBaCl2中: 解：纯水中 BaSO4==Ba 2+ +SO42-- BaSO4==Ba 2+ +SO42-- S S S 0.1+S Ksp≈0.1xS Ksp=S 2 S=1.05x10 -5 mol/L S=1.1x10 -9 mol/L

9. 原因 所以需加入过量沉淀剂，利用同离子效应提高准确度 但不能过量太多，否则 盐效应—— 由于大量电解质存在，使沉淀溶解度增大的现象 BaSO4在纯水中，S=1.05x10 -5 mol/L BaSO4在0.01mol/LKNO3中，S=1.63x10 --5 mol/L SO42- 、Ba2+要形成沉淀，须相互碰撞， 若有K+、 NO3-碰撞几率下降，形成沉淀，需多溶解一些

10. Ksp S= ——— C2O4 酸效应—— 由于酸度的影响，使沉淀溶解度增大的现象. 构晶离子是弱酸根时影响大 计算CaC2O4在pH=4.0时的溶解度 已知：KspCaC2O4=2.0x10-9 pKa1=1.22 pKa2=4.19 例 纯水中，s=4.4x10-5 CaC2O4 ===Ca2+ + C2O4 2- Ksp = [Ca2+][C2O4 2-] S =S SC2O4 HC2O4 - S H2C2O4 =7.2x10 -5mol/L

11. 配位效应 -------因与构晶离子形成络合物的络合剂的存在，使沉淀S增大的现象 例 计算AgI在0.01mol/LNH3中的溶解度 AgI === Ag + + I - Ksp S2 = ———— Ag(NH3) + 1.0x103 S S S= 3.0x10-7 Ag(NH3) 2+ S2 Ksp=[Ag+] [I-] = —— Ag 1+ 1[NH 3]+ 2[NH 3] 2 问：在某pH 下呢？ 还应考虑酸效应 CNH3

12. 请注意： 络合剂浓度越大，沉淀的溶解度越大 M与L生成的络合物稳定性越大，沉淀的溶解度越大 若沉淀剂本身即络合剂，则既有络合效应，又有同离子效应。 当[Cl -]较小时， 主要是同离子效应 AgCl 当[Cl -]>0.003mol/L时，主要是络合效应

13. 计算在pH=3.0 , CY=0.01mol/L CHF=0.01mol/L 溶液中CaF2的溶解度。 例 已知 KspCaF2=2.7x10-11 KHF=6.6x10-4 lgK CaY=10.69 pH=3.0 lgY(H)=10.6 CaF 2 == Ca2+ +2 F- 2S+0.01 F  0.01 F S CaY HF S Ksp=[Ca 2+] [F -] 2 = ——— (0.01F ) 2 Ca 10 -3.18 F = ————— Ca(Y)=1+K CaY[Y] =0.398 10 -3+10 -3.18 0.01 Ksp =1+ K CaY —— 1.0 S= ———— =1.69x10-6 Y(H) 0.00398 2