重量分析法和沉淀滴定分析.ppt

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1、重量分析法和沉淀滴定分析1现在学习的是第1页,共58页*特点特点(1)成熟的)成熟的经典法,经典法,无标样分析法,用于仲无标样分析法,用于仲裁分析。裁分析。(2)用于常量组分的测定,准确度高,相用于常量组分的测定,准确度高,相对误差在对误差在0.1%-0.2%之间。之间。(3)耗时多、周期长,操作烦琐。耗时多、周期长,操作烦琐。(4)常量的硅、硫、镍等元素的精确测定仍采用重)常量的硅、硫、镍等元素的精确测定仍采用重量法。量法。2现在学习的是第2页,共58页5.1.2 沉淀重量法的分析过程和对沉淀的要求沉淀重量法的分析过程和对沉淀的要求被测物被测物 沉淀形沉淀形 称量形称量形溶解、加入沉淀剂溶解

2、、加入沉淀剂陈化、滤洗、烘陈化、滤洗、烘(烧烧)被测物被测物 沉淀剂沉淀剂 沉淀形沉淀形 称量形称量形滤,洗滤,洗灼烧,灼烧,800800SO42-+BaCl2 BaSO4BaSO4Mg2+(NH4)2HPO4 MgNH4PO46H2O滤,洗滤,洗灼烧灼烧 ,1100,1100Mg2P2O7Al2O3Al()3NO洗洗烘烘120120烧烧12001200滤滤NO HAl3+3NOAl()33现在学习的是第3页,共58页对沉淀形的要求对沉淀形的要求1.沉淀的沉淀的 S 小小,溶解损失应,溶解损失应0.1mg。(该沉淀的定量沉淀该沉淀的定量沉淀)2.沉淀的沉淀的纯度高纯度高。(不该沉淀的不沉淀不该

3、沉淀的不沉淀,杂质少杂质少)3.便于过滤和洗涤便于过滤和洗涤。(晶形好晶形好)1.组成恒定组成恒定(定量的基础定量的基础)2.稳定稳定(量准确量准确)3.摩尔质量大摩尔质量大(称量误差小称量误差小,对对少量少量组分测定有利组分测定有利)对称量形的要求对称量形的要求为便于操作为便于操作,晶形沉淀晶形沉淀0.5g,胶状沉淀约胶状沉淀约0.2g4现在学习的是第4页,共58页5.2 沉淀的溶解度及其影响因素沉淀的溶解度及其影响因素5.2.1 溶解度与溶度积溶解度与溶度积MA(固固)MA(水水)M+A-M+A-MA水水:固有溶解度固有溶解度(分子溶解度分子溶解度),用用S0表示表示溶解度溶解度:S=S0

4、+M+=S0+A-Kspa(M)a(A)活度积常数活度积常数,只与只与t有关有关S(HgCl2)=0.25molL-1Hg2+=1.710-5 molL-1S05现在学习的是第5页,共58页溶度积与条件溶度积溶度积与条件溶度积M AMA=MAKspM A M MA A=Ksp M A条件溶度积常数条件溶度积常数,与条件有关与条件有关MmAn?Ksp Ksp Ksp溶度积常数,溶度积常数,与与t、I有关有关MA2:KspM A 2=Ksp M A2 6现在学习的是第6页,共58页5.2.2 影响影响S S 的因素的因素1.盐效应盐效应增大溶解度增大溶解度沉淀重量法中,用沉淀重量法中,用I=0.1

5、时时的的Ksp计算计算;计算难溶盐在纯水中的溶解计算难溶盐在纯水中的溶解度用度用Ksp S/S01.61.41.21.00.001 0.005 0.01c(KNO3)/(molL-1)BaSO4AgClI ,S 7现在学习的是第7页,共58页2.同离子效应同离子效应减小溶解度减小溶解度沉淀重量法总要加过量沉淀剂沉淀重量法总要加过量沉淀剂.例例:测测SO42-若加入过量若加入过量Ba2+,Ba2+=0.01molL-1S=SO42-=Ksp/Ba2+=610-10/0.01=610-8 molL-1 m(BaSO4)=610-8300233.4=0.004mg可挥发性沉淀剂过量可挥发性沉淀剂过量

6、50%100%非挥发性沉淀剂过量非挥发性沉淀剂过量20%30%8现在学习的是第8页,共58页3.3.酸效应酸效应增大溶解度增大溶解度例:计算例:计算CaC2O4在不同情况下的溶解度在不同情况下的溶解度CaC2O4 Ca2+C2O42-S SKsp(CaC2O4)=10-8.6 (I0)H2C2O4 pKa1=1.3 pKa2=4.3 (I0)在纯水中在纯水中S=Ca2+=C2O42-=510-5 molL-19现在学习的是第9页,共58页 在在pH=1.0的的酸性溶液中酸性溶液中CaC2O4 Ca2+C2O42-S S H+HC2O4-H2C2O4用用I0.1的常数的常数Ksp=Ca2+C2O

7、4 =S2=C2O42-(H)(H)=1 1+HH+1 1+HH+2 2 2 Ksp=Ksp =10-7.8+3.4=10-4.4(H)S =10-2.2=610-3 (molL-1)10现在学习的是第10页,共58页若若pH=4.0,过量,过量H2C2O4(c=0.10molL-1)Ca2沉淀完全沉淀完全Ksp=Ksp =10-7.8+0.3=10-7.5(H)11现在学习的是第11页,共58页Ksp较大较大,S2-定量成为定量成为HS-,产生同量产生同量OH-假设假设 MnS+H2O=Mn2+HS+OH S S S例:例:计算计算MnS在纯水中的溶解度在纯水中的溶解度Ksp10-12.6,

8、H2S pKa1=7.1 pKa2=12.912现在学习的是第12页,共58页检验:检验:OH-=S=10-4.6 molL-1,H+=10-9.4 molL-1 S(H)110-9.4+12.9+10-18.8+20.01 +103.5+101.2103.5 S2-HS-H2S 主要以主要以HS-存在存在故假设合理。故假设合理。7.1pKa112.9pKa2pHS2H2SHS9.4亦可不必计算,由优势区域图可知:亦可不必计算,由优势区域图可知:13现在学习的是第13页,共58页S最小最小同离子效应同离子效应络合作用络合作用pCl=2.4pCl5 4 3 2 1 01086420Sx106 m

9、ol/LS(AgCl)-pCl曲线曲线4.络合效应络合效应增大溶解度增大溶解度K Ksp=Ag Cl-=Ag+Cl-Ag(Cl)=Ksp(1+Cl 1+Cl2 2+-Ag+Cl-AgCl Cl-AgCl,AgCl2-,S=Ag=K Ksp/Cl-=Ksp(+1+Cl 2+14现在学习的是第14页,共58页 酸效应酸效应 络合效应共存络合效应共存H+YHiYHPbC2O4=Pb2+C2O42-PbYHC2O4,H2C2O4Ksp10-9.7 pH=4.0,C2O4=0.2molL-1,Y=0.01molL-1 C2O4(H)100.3 Y(H)108.6Y=Y/Y(H)=10-10.6 mol

10、L-1 Pb(Y)1+10-10.6+18.0107.415现在学习的是第15页,共58页Ksp=Ksp Pb(Y)C2O4(H)=10-9.7+7.4+0.3=10-2.0在此条件下,在此条件下,PbC2O4不沉淀不沉淀 Ca(Y)=1+10-10.6+10.7=100.4Ksp=Ksp Ca(Y)C2O4(H)=10-7.8+0.4+0.310-7.1此时,此时,CaC2O4沉淀否?沉淀否?Ca2沉淀完全,则沉淀完全,则Pb2,Ca2可分离。可分离。16现在学习的是第16页,共58页5.5.影响影响S S 的其他因素的其他因素温度温度:t,S 溶解热不同溶解热不同,影响不同影响不同.室温过

11、滤可减少损失室温过滤可减少损失.颗粒大小颗粒大小:小颗粒溶解度大小颗粒溶解度大,需陈化需陈化.溶剂溶剂:相似者相溶相似者相溶,加入有机溶剂,加入有机溶剂,S17现在学习的是第17页,共58页 沉淀类型晶形沉淀无定形沉淀CaC2O4,BaSO4凝乳状胶体MgNH4PO4AgClFe(OH)3颗粒直径0.11m0.020.1m 3molL-1,胶冻胶冻Fe(OH)3(胶体胶体)慢慢,均匀沉淀均匀沉淀,显微镜可见结晶显微镜可见结晶 几十几十cm3的的 大晶体大晶体酒石酸氢钾酒石酸氢钾慢慢(一天降一天降0.1,经半年经半年)洁洁(双层窗双层窗,换衣换衣,无尘无尘)沉淀沉淀 K sp S晶核晶核22现在

12、学习的是第22页,共58页1、吸附共沉淀(服从吸附规则)、吸附共沉淀(服从吸附规则)当一种难溶物质从溶液中沉淀析出当一种难溶物质从溶液中沉淀析出时,溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀时,溶液中的某些可溶性杂质会被沉淀带下来而混杂于沉淀中,这种现象称为带下来而混杂于沉淀中,这种现象称为共沉淀。例如,用沉淀剂共沉淀。例如,用沉淀剂BaClBaCl2 2沉淀沉淀SOSO4 42-2-时,如试液中含有时,如试液中含有FeFe3+3+,则在,则在BaSOBaSO4 4沉淀中常含有沉淀中常含有FeFe2 2(SO(SO4 4)3 3 。产生共沉淀。产生共沉淀的原因是表面吸附、形成混晶、吸留和的原因是表面吸附、

13、形成混晶、吸留和包藏等,其中主要是表面吸附。包藏等,其中主要是表面吸附。5.4 沉淀沾污的原因及提高纯度的方法沉淀沾污的原因及提高纯度的方法23现在学习的是第23页,共58页(1 1)表面吸附)表面吸附 由于沉淀表面离子电荷的作用力未完全平衡,由于沉淀表面离子电荷的作用力未完全平衡,因而在沉淀表面上产生了一种自由力场,特别是因而在沉淀表面上产生了一种自由力场,特别是在棱角和顶角,自由力场更显著。于是溶液中带在棱角和顶角,自由力场更显著。于是溶液中带相反电荷的离子被吸附到沉淀表面上,形成第一相反电荷的离子被吸附到沉淀表面上,形成第一吸附层。优先吸附:吸附层。优先吸附:a.a.与沉淀中的离子相同的

14、;与沉淀中的离子相同的;b.b.大小相近、电荷相等的离子;大小相近、电荷相等的离子;c.c.能与沉淀中的离子生成溶解度较小的物质的离子。能与沉淀中的离子生成溶解度较小的物质的离子。24现在学习的是第24页,共58页 第一吸附层又吸引带相反电荷的离子,构第一吸附层又吸引带相反电荷的离子,构成电中性的双电层。沉淀吸附杂质的量还成电中性的双电层。沉淀吸附杂质的量还与下列因素有关:与下列因素有关:a.a.沉淀的总表面积沉淀的总表面积 b.b.杂质离子的浓度杂质离子的浓度 c.c.温度温度 吸附与解吸是可逆过程,吸附是放热过吸附与解吸是可逆过程,吸附是放热过程,所以增高溶液温度,沉淀吸附杂质的程,所以增

15、高溶液温度,沉淀吸附杂质的量将减少。量将减少。是胶体沉淀不纯的主要原因是胶体沉淀不纯的主要原因,洗涤洗涤25现在学习的是第25页,共58页2.2.混晶混晶 如果试液中的杂质与沉淀具有相同的晶格,或如果试液中的杂质与沉淀具有相同的晶格,或杂质离子与构晶离子具有相同的电荷和相近的离杂质离子与构晶离子具有相同的电荷和相近的离子半径,杂质将进入晶格排列中形成混晶。子半径,杂质将进入晶格排列中形成混晶。最好先将这类杂质分离。最好先将这类杂质分离。3 3、吸留和包藏、吸留和包藏 吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀中吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀中包藏常指母液机械地包藏在沉淀中包藏常指母液机械地包藏在沉淀中

16、 是晶形沉淀不纯的主要原因是晶形沉淀不纯的主要原因,陈化或重结晶陈化或重结晶26现在学习的是第26页,共58页2 继沉淀(后沉淀继沉淀(后沉淀)Postprecipitation 一种本来难于析出沉淀的物质,或是形一种本来难于析出沉淀的物质,或是形成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物成稳定的过饱和溶液而不能单独沉淀的物质,在另一种组分沉淀之后被质,在另一种组分沉淀之后被“诱导诱导”而随而随后也沉淀下来的现象,且它们沉淀的量随后也沉淀下来的现象,且它们沉淀的量随放置的时间而加多。放置的时间而加多。缩短沉淀与母液共置的时间缩短沉淀与母液共置的时间 例例 CaC2O4)C2O42-)Mg2+)C2O

17、42-CuS)S2-)Zn2+)S2-27现在学习的是第27页,共58页 继沉淀与共沉淀现象的区别:继沉淀与共沉淀现象的区别:(1)继沉淀引入杂质的量,随沉淀在试液中放置时间增继沉淀引入杂质的量,随沉淀在试液中放置时间增加而增加,而共沉淀量受放置时间影响小。加而增加,而共沉淀量受放置时间影响小。(2 2)不论杂质是在沉淀之前就存在的,还是沉淀后加入的,)不论杂质是在沉淀之前就存在的,还是沉淀后加入的,继沉淀引入杂质的量基本上一致。继沉淀引入杂质的量基本上一致。(3 3)温度升高,继沉淀现象更为严重。)温度升高,继沉淀现象更为严重。(4 4)继沉淀引入杂质的量,有时比共沉淀严重得多。)继沉淀引入

18、杂质的量,有时比共沉淀严重得多。在重量分析法中,共沉淀和继沉淀是消极因素,在重量分析法中,共沉淀和继沉淀是消极因素,而在痕量组分富集分离中,确是一种积极因素。而在痕量组分富集分离中,确是一种积极因素。28现在学习的是第28页,共58页 5.4.3 减少沉淀玷污的方法减少沉淀玷污的方法(1)选择适当的分析步骤。)选择适当的分析步骤。(2)选择合适沉淀剂。如选择有机沉淀剂。)选择合适沉淀剂。如选择有机沉淀剂。(3)改变杂质的存在形式。)改变杂质的存在形式。(4)改善沉淀条件。包括溶液浓度、酸度、试剂加入)改善沉淀条件。包括溶液浓度、酸度、试剂加入次序和速度、陈化等。(次序和速度、陈化等。(见表见表

19、)(5)再沉淀:将得到的沉淀过滤后溶解,再进行第二次)再沉淀:将得到的沉淀过滤后溶解,再进行第二次沉淀。沉淀。29现在学习的是第29页,共58页5.5 沉淀条件的沉淀条件的选择5.5.1 晶形沉淀的条件晶形沉淀的条件 如何获得纯净和颗粒大的沉淀。如何获得纯净和颗粒大的沉淀。(1)沉沉淀淀在在较较稀稀的的溶溶液液中中进进行行。溶溶液液的的相相对对过过饱饱和和度度不不大大,有有利利于于形形成成大大颗颗粒粒的的沉沉淀淀。为为避避免免溶溶解解损损失失,溶溶液液的的浓浓度度不宜太稀。不宜太稀。(2)搅拌搅拌下慢慢加入沉淀剂,避免局部过浓生成大量晶核。下慢慢加入沉淀剂,避免局部过浓生成大量晶核。(3)在在

20、热热溶溶液液中中进进行行沉沉淀淀。增增大大沉沉淀淀的的溶溶解解度度,降降低低溶溶液液的的相相对对过过饱饱和和度度,获获得得大大颗颗粒粒沉沉淀淀;减减少少对对杂杂质质的的吸吸附。但要冷却至室温后再过滤,以减少溶解损失。附。但要冷却至室温后再过滤,以减少溶解损失。30现在学习的是第30页,共58页(4)陈陈化化:沉沉淀淀完完全全后后,让让沉沉淀淀与与母母液液一一起起放放置置一一段段时时间间,使使小小晶晶粒粒溶溶解解,大大晶晶粒粒则则逐逐渐渐长长大大;不不完完整整的的晶晶粒粒转转化化为为较较完完整整的的晶晶粒粒;亚亚稳稳态态的的沉沉淀淀转转化化为为稳稳定定态态的的沉沉淀淀;使使沉淀更加纯净。但对混晶

21、共沉淀、继沉淀无效。沉淀更加纯净。但对混晶共沉淀、继沉淀无效。31现在学习的是第31页,共58页(1)在)在热热的、的、浓浓的溶液中,不断的溶液中,不断搅拌搅拌下进下进行沉淀。行沉淀。在在热热和和浓浓的的溶溶液液中中,离离子子的的水水化化程程度度降降低低,有有利利于于得得到到含含水水量量小小、体体积积小小、结结构构紧紧密密的的沉淀,沉淀颗粒容易凝聚。沉淀,沉淀颗粒容易凝聚。防防止止形形成成胶胶体体溶溶液液,减减少少沉沉淀淀表表面面对对杂杂质质的吸附。的吸附。沉沉淀淀完完毕毕,用用热热水水稀稀释释、搅搅拌拌,使使吸吸附附在在沉淀表面的杂质离开沉淀表面进入溶液。沉淀表面的杂质离开沉淀表面进入溶液。

22、5.2.2 无定形沉淀的条件无定形沉淀的条件32现在学习的是第32页,共58页(2)沉淀时加入大量)沉淀时加入大量电解质电解质或某些能引起沉淀微或某些能引起沉淀微粒凝聚的胶体。因电解质能中和胶体微粒的电荷,粒凝聚的胶体。因电解质能中和胶体微粒的电荷,减低其水化程度,有利于胶体颗粒的凝聚。为防减低其水化程度,有利于胶体颗粒的凝聚。为防止洗涤沉淀时发生胶溶现象,洗涤液中也应加入止洗涤沉淀时发生胶溶现象,洗涤液中也应加入适量电解质。(适量电解质。(NH4Cl、NH4NO3)。)。例例 测测SiO2,在强酸性介质中析出带负电荷的硅胶,在强酸性介质中析出带负电荷的硅胶沉淀,沉淀不完全,向溶液加入带正电荷

23、的动物沉淀,沉淀不完全,向溶液加入带正电荷的动物胶,相互凝聚作用,使硅胶沉淀完全。胶,相互凝聚作用,使硅胶沉淀完全。(3)沉淀完毕,趁热过滤,不必陈化。)沉淀完毕,趁热过滤,不必陈化。33现在学习的是第33页,共58页5.5.3 5.5.3 均匀沉淀法均匀沉淀法 通过缓慢的化学反应过程,逐步地、均匀地在溶通过缓慢的化学反应过程,逐步地、均匀地在溶液中产生沉淀剂,使沉淀在整个溶液中均匀地慢慢液中产生沉淀剂,使沉淀在整个溶液中均匀地慢慢地形成,得到大颗粒的沉淀。对形成混晶和继沉淀地形成,得到大颗粒的沉淀。对形成混晶和继沉淀无效。无效。用均匀沉淀法得到的沉淀,颗粒较大,表面吸附用均匀沉淀法得到的沉淀

24、,颗粒较大,表面吸附杂质少,易过滤、易洗。用均匀沉淀法,甚至可以杂质少,易过滤、易洗。用均匀沉淀法,甚至可以得到晶形的得到晶形的Fe2O3nH2O,Al2O3nH2O等水合氧化物沉等水合氧化物沉淀。但均匀沉淀法仍不能避免后沉淀和混晶共沉淀淀。但均匀沉淀法仍不能避免后沉淀和混晶共沉淀现象现象。34现在学习的是第34页,共58页(1 1)控制溶液控制溶液pHpH值的均匀沉淀法值的均匀沉淀法 沉沉淀淀CaC2O4:于于酸酸性性含含Ca2+的的试试液液中中加加入入过过量量草草酸酸,利利用用尿尿素素水水解解产产生生NH3逐逐步步提提高高溶溶液液的的pH,使使CaC2O4均均匀缓慢地形成。匀缓慢地形成。C

25、O(NH2)2 +H2O 2NH 2NH3 3+CO+CO2 2 (2)酯类或其它有机化合物水解,产生沉淀剂阴离子。)酯类或其它有机化合物水解,产生沉淀剂阴离子。沉沉淀淀BaSOBaSO4 4:加加硫硫酸酸甲甲酯酯于于含含BaBa2+2+的的试试液液中中,利利用用酯酯水水解解产产生的生的SO42-,均匀缓慢地生成,均匀缓慢地生成BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。(CH3)2SO4+2H2O 2CH 2CH3 3OH+SOOH+SO4 42-2-+2H+2H+35现在学习的是第35页,共58页(3 3)络合物分解:控制金属离子释放速率。)络合物分解:控制金属离子释放速率。将将EDTA-BaEDT

26、A-Ba2+2+加入含加入含SOSO4 42-2-的溶液中,然后加入氧化剂破的溶液中,然后加入氧化剂破坏坏EDTAEDTA,使络合物逐渐分解,使络合物逐渐分解,BaBa2+2+均匀释出,生成均匀释出,生成BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。(4 4)氧化还原反应产生所需的沉淀离子)氧化还原反应产生所需的沉淀离子。用过硫酸铵氧化用过硫酸铵氧化CeCe()CeCe(),均匀沉淀生成),均匀沉淀生成碘酸高铈。碘酸高铈。(5 5)合成试剂法:在溶液中慢慢合成有机试剂合成试剂法:在溶液中慢慢合成有机试剂。丁二酮丁二酮+羟胺羟胺+Ni2+丁二酮肟镍晶状沉淀丁二酮肟镍晶状沉淀36现在学习的是第36页,共58页

27、5.6 5.6 有机沉淀剂有机沉淀剂 1 有机沉淀剂的特点有机沉淀剂的特点(1)试剂品种多,性质各异,有些试剂的选择性很)试剂品种多,性质各异,有些试剂的选择性很高,便于选用。高,便于选用。(2)沉淀的溶解度一般很小,有利于被测物质沉淀完)沉淀的溶解度一般很小,有利于被测物质沉淀完全。全。(3)沉淀吸附无机杂质较小少,且沉淀易于过滤、洗涤。)沉淀吸附无机杂质较小少,且沉淀易于过滤、洗涤。(4)沉淀的摩尔质量大,被测组分在称量形式中占的百分)沉淀的摩尔质量大,被测组分在称量形式中占的百分比小,有利提高分析的准比小,有利提高分析的准(5)有些沉淀组成恒定,经烘干后即可称量,简化了重量)有些沉淀组成

28、恒定,经烘干后即可称量,简化了重量分析操作。分析操作。37现在学习的是第37页,共58页(1)生成螯合物的沉淀剂)生成螯合物的沉淀剂:作为沉淀剂的螯合剂,至:作为沉淀剂的螯合剂,至少有两个基团。一个是酸性基团,如少有两个基团。一个是酸性基团,如OH,COOH,SH,SO3H等;另外一个是碱性基团,如等;另外一个是碱性基团,如NH2,NH,N,CO,CS等。金属离子等。金属离子与有机螯合沉淀剂反应,通过酸性基团和碱性基团与有机螯合沉淀剂反应,通过酸性基团和碱性基团的共同作用,生成微溶性的螯合物。的共同作用,生成微溶性的螯合物。5.6.1 有机沉淀剂的分类有机沉淀剂的分类38现在学习的是第38页,

29、共58页39现在学习的是第39页,共58页(2)生成离子缔合物的沉淀剂生成离子缔合物的沉淀剂 有些相对分子质量较大的有机试剂,在水溶液中以阳离有些相对分子质量较大的有机试剂,在水溶液中以阳离子或阴离子形式存在,它们与带相反电荷的离子反应后,子或阴离子形式存在,它们与带相反电荷的离子反应后,可生成微溶性的离子缔合物沉淀。可生成微溶性的离子缔合物沉淀。有机沉淀剂的亲水基团多,在水中的溶解度大;疏有机沉淀剂的亲水基团多,在水中的溶解度大;疏水基团多在水中溶解度小。水基团多在水中溶解度小。亲水基团:亲水基团:-SO3H,-OH,-COOH,-NH2,-NH等;等;疏水基团:烷基、苯基、卤代烃基等。疏水

30、基团:烷基、苯基、卤代烃基等。40现在学习的是第40页,共58页5.6.2 有机沉淀剂应用示例有机沉淀剂应用示例(1)丁二酮丁二酮肟:与肟:与NiNi2+2+,Pd,Pd2+2+,Pt,Pt2+2+,Fe,Fe2+2+生成沉淀,与生成沉淀,与CoCo2+2+,Cu,Cu2+2+,Zn,Zn2+2+等生成水溶性的络合物。等生成水溶性的络合物。在氨性溶液中,与在氨性溶液中,与NiNi2+2+生成鲜红色的螯合物沉生成鲜红色的螯合物沉淀,沉淀组成恒定,可烘干后直接称重,用于重淀,沉淀组成恒定,可烘干后直接称重,用于重量法测定镍。量法测定镍。与与FeFe3+3+,Al,Al3+3+,Cr,Cr3+3+等

31、在氨性溶液中生成水合氧化物等在氨性溶液中生成水合氧化物沉淀,干扰测定,可加入柠檬酸或酒石酸进行掩蔽。沉淀,干扰测定,可加入柠檬酸或酒石酸进行掩蔽。41现在学习的是第41页,共58页(2)8-8-羟基喹啉羟基喹啉 在在弱弱酸酸性性或或弱弱碱碱性性溶溶液液中中(pH=3-9pH=3-9)。8-8-羟羟基基喹喹啉啉与与许许多多金金属属离离子子发发生生沉沉淀淀反反应应,生生成成的的沉沉淀淀组组成成恒恒定定,可可烘烘干干后后直直接接称称重重。8-8-羟羟基基喹喹啉啉的的最最大大缺缺点点是是选选择择性较差。性较差。42现在学习的是第42页,共58页(3)四苯硼酸钠四苯硼酸钠 四四苯苯硼硼酸酸钠钠能能与与K

32、 K+,Rb,Rb+,Tl,Tl+,Ag,Ag+等等生生成成离离子子缔缔合合物物沉沉淀淀。四四苯苯硼硼酸酸钠钠易易溶溶于于水水,是是测测定定K K+的的良良好好沉沉淀淀剂剂。由由于于一一般般试试样样中中RbRb+,Tl,Tl+,Ag,Ag+的的含含量量极极微微,故故此此试试剂剂常常用用于于K K+的的测测定定,且且沉沉淀淀组组成成恒恒定定,可可烘烘干后直接称重。干后直接称重。43现在学习的是第43页,共58页5.7 重量分析中得换算因素重量分析中得换算因素1.重量分析结果的计算重量分析结果的计算 重量分析是根据称量形式的质量来计算重量分析是根据称量形式的质量来计算待测组份的含量待测组份的含量换

33、算因数换算因数待测组分的摩尔质量与称量形待测组分的摩尔质量与称量形式的摩尔质量之比。式的摩尔质量之比。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过滤过滤过滤过滤800800灼烧灼烧灼烧灼烧洗涤洗涤洗涤洗涤过滤过滤过滤过滤12001200灼烧灼烧灼烧灼烧BaSO4CaO44现在学习的是第44页,共58页例例例例1 1称取镍合金试样称取镍合金试样0.1508g0.1508g,试样经溶解后,试样经溶解后,用酒石酸掩蔽铁对镍的干扰,然后在氨性溶液中加入用酒石酸掩蔽铁对镍的干扰,然后在氨性溶液中加入丁二酮肟(丁二酮肟(HDMGHDMG),发生如下反应:),发生如下

34、反应:沉淀经过滤洗涤后在沉淀经过滤洗涤后在110110130130干燥至恒重干燥至恒重,称得称得重量为重量为0.2216g0.2216g,求合金中镍的含量。,求合金中镍的含量。Ni2+2HDMG Ni(DMG)2+2H+解解解解:45现在学习的是第45页,共58页 沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法分析法。但并不是所有的沉淀反应都能用于滴定分但并不是所有的沉淀反应都能用于滴定分析析。用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合下列几个用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合下列几个条件条件:(1 1)生成的沉淀应具有恒定的组成生成的沉淀应具有恒定的组成,而且溶解度而

35、且溶解度必须很小必须很小 (2 2)沉淀反应必须迅速沉淀反应必须迅速、定量地进行定量地进行;(3 3)能够用适当的指示剂或其它方法确定滴定的能够用适当的指示剂或其它方法确定滴定的终点终点。能够用于沉淀滴定法的反应不多能够用于沉淀滴定法的反应不多,主要是利主要是利用生成难溶银盐的反应来测定用生成难溶银盐的反应来测定ClCl-、BrBr-、I I-、AgAg-、CNCN-、SCNSCN-等离子等离子。这种测定方法又称为这种测定方法又称为“银量银量法法”。5.8 沉淀滴定法沉淀滴定法46现在学习的是第46页,共58页按所用的指示剂不同按所用的指示剂不同,可分为以下三种可分为以下三种:1.莫尔莫尔莫尔

36、莫尔(Mohr)滴定法滴定法滴定法滴定法用铬酸钾作指示剂用铬酸钾作指示剂,生成有色的沉淀指示终点生成有色的沉淀指示终点。2.佛尔哈德佛尔哈德(Volhard)滴定法滴定法用铁铵矾作指用铁铵矾作指示剂示剂,形成可溶性有色的络合物指示终点形成可溶性有色的络合物指示终点。3.3.法扬司法扬司法扬司法扬司(FajansFajans)滴定法滴定法滴定法滴定法用有机染料作指示剂用有机染料作指示剂,在在沉淀表面吸附指示剂沉淀表面吸附指示剂,生生成有色物质指示终点成有色物质指示终点。沉淀滴定曲线沉淀滴定曲线沉淀滴定曲线沉淀滴定曲线47现在学习的是第47页,共58页5.8.1.5.8.1.莫尔莫尔(Mohr)法

37、法a.用用AgNO标标准准溶溶液液滴滴定定氯氯化化物物,以以K2CrO为为指指示示剂剂 Ag Cl AgCl 终点时:终点时:Ag(spAgCl)1/21.25105 CrO22 Ag=AgCrO(砖红色)(砖红色)此时指示剂浓度应为:此时指示剂浓度应为:CrO42=spAgCrO/Ag25.8 102 mol/L 实实际际上上由由于于CrO42本本身身有有颜颜色色,指指示示剂剂浓浓度度保保持持在在 0.0020.005 mol/L较合适。较合适。48现在学习的是第48页,共58页 在滴定中在滴定中,指示剂的浓度决定着滴定误差的大小指示剂的浓度决定着滴定误差的大小。加入过多的加入过多的 CrO

38、CrO42-,终点发生在计量点之前终点发生在计量点之前;如果加入的量不够如果加入的量不够,终点推终点推迟出现迟出现。终点时指示剂浓度以终点时指示剂浓度以5103molL1为宜为宜。b测定的测定的pH应在中性弱碱性(应在中性弱碱性(6.510.5)范围)范围 酸性太强,酸性太强,CrO2浓度减小,浓度减小,碱性过高,会生成碱性过高,会生成AgO沉淀,沉淀,滴定过程中要注意控制溶液的酸度滴定过程中要注意控制溶液的酸度。在酸性溶液中在酸性溶液中,指示剂部指示剂部分以分以 HCrO4-型体存在型体存在,将减小将减小 CrO42 浓度浓度,使终点推迟甚至使终点推迟甚至Ag2CrO4沉淀不产生沉淀不产生;

39、若溶液碱性过高若溶液碱性过高,又将出现又将出现Ag2O沉淀沉淀。溶液酸度控制在溶液酸度控制在pH=8附近是比较合适的附近是比较合适的,这可以在溶液中加入这可以在溶液中加入酚酞酚酞,用酸或碱调到酚酞刚好褪色用酸或碱调到酚酞刚好褪色。49现在学习的是第49页,共58页 c不能用返滴定法不能用返滴定法 莫尔滴定法通常用来测定氯化物和溴化物莫尔滴定法通常用来测定氯化物和溴化物,为了防为了防止生成的沉淀对止生成的沉淀对Cl和和Br吸附吸附,滴定时要用力摇动锥滴定时要用力摇动锥形瓶形瓶。此法不能用于准确测定碘化物和硫氰化物此法不能用于准确测定碘化物和硫氰化物,因为因为AgI和和AgSCN沉淀对沉淀对I和和

40、SCN强烈吸附强烈吸附,使终点使终点提前出现提前出现,而且终点变化也不明显而且终点变化也不明显。凡能与凡能与 CrO42 生成沉淀的阳离子生成沉淀的阳离子(如如Ba2+、Pb2+、Hg2+等等)、)、与与Ag+生成沉淀的阴离子生成沉淀的阴离子(如如 PO4 3-、AsO 33-、CO32、-S2-、C2O42-等等)均产生干扰均产生干扰。50现在学习的是第50页,共58页2.佛尔哈德佛尔哈德(Volhard)法法a.a.直接滴定法(直接滴定法(测测AgAg)在在酸酸性性介介质质中中,铁铁铵铵矾矾作作指指示示剂剂,用用NHSCN标标准准溶溶液液滴滴定定Ag,当,当AgSCN沉淀完全后,过量的沉淀

41、完全后,过量的SCN与与Fe3反应:反应:Ag SCN =AgSCN(白色白色)Fe3 SCN =FeSCN(红色络合物(红色络合物)当白色当白色AgSCN沉淀完全沉淀完全,过剩的过剩的SCN和指示剂和指示剂铁铵矾铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O生成深红色络合物生成深红色络合物FeSCN2+。51现在学习的是第51页,共58页 为了防止为了防止Fe3+水解水解,滴定应在酸性溶液中进行滴定应在酸性溶液中进行,酸度一般酸度一般大于大于0.3molL1。滴定过程要用力摇动滴定过程要用力摇动,以减少以减少AgSCN沉沉淀对淀对Ag+的吸附的吸附。b.返滴定法(测卤素离子)返滴定法(测卤素离子)在

42、在含含有有卤卤素素离离子子酸酸性性试试液液中中加加入入已已知知过过量量的的AgNO标标准准溶溶液液,以以铁铁铵铵矾为指示剂,用矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴过量的标准溶液返滴过量的AgNO3。测测定定Cl时时终终点点判判定定比比较较困困难难,原原因因是是AgCl沉沉淀淀溶溶解解度度比比AgSCN的大,近终点时加入的的大,近终点时加入的NH4SCN会与会与AgCl发生转化反应发生转化反应 AgCl+SCN =AgSCNCl使测定结果偏低,需采取避免措施。使测定结果偏低,需采取避免措施。52现在学习的是第52页,共58页(1)试液中加入过量的试液中加入过量的AgNO3后后,将溶液煮沸将溶液

43、煮沸,使使AgCl沉淀凝聚沉淀凝聚,过滤除去并用稀过滤除去并用稀HNO3洗涤洗涤,洗涤洗涤液并入滤液中液并入滤液中,然后用然后用NH4SCN标准溶液滴定其中标准溶液滴定其中的的Ag+。(2)试液中加入过量试液中加入过量AgNO3后再加入与水不互溶的后再加入与水不互溶的硝基苯硝基苯,在剧烈摇动下它将粘附在在剧烈摇动下它将粘附在AgCl沉淀表面沉淀表面,而且有机溶剂的相对密度大而下沉而且有机溶剂的相对密度大而下沉,从而阻止了从而阻止了SCN使使AgCl沉淀转化的反应沉淀转化的反应。此法方便此法方便,但硝基但硝基苯有毒苯有毒。AgBr和和AgI的溶度积都小于的溶度积都小于AgSCN的溶度积的溶度积,

44、在滴定过程中不会发生沉淀转化的反应在滴定过程中不会发生沉淀转化的反应。但是在测定但是在测定碘化物时,绝不能先加指示剂碘化物时,绝不能先加指示剂,否则会发生如下否则会发生如下反应反应,使测定产生误差使测定产生误差。2Fe3+2I 2Fe2+I253现在学习的是第53页,共58页3.法扬司法法扬司法 吸附指示剂如荧光黄吸附指示剂如荧光黄(HFl)是有机弱酸是有机弱酸,它它的阴离子的阴离子(Fl)在溶液中被表面带正电荷的胶在溶液中被表面带正电荷的胶状沉淀所吸附状沉淀所吸附,吸附指示剂颜色的变化发生在吸附指示剂颜色的变化发生在沉淀表面而不是在溶液中沉淀表面而不是在溶液中。荧光黄在稀荧光黄在稀AgNO3

45、溶液中与溶液中与Ag+不起作用不起作用;在在用用AgNO3滴定滴定Cl时时,计量点前沉淀表面吸附计量点前沉淀表面吸附Cl,但但Fl受排斥受排斥,溶液呈指示剂本身的黄绿溶液呈指示剂本身的黄绿色色;在计量点时在计量点时,稍过量的稍过量的Ag+被沉淀吸附被沉淀吸附,带正电荷的胶状粒表面再吸附带正电荷的胶状粒表面再吸附Fl,生成红色的生成红色的荧光黄银荧光黄银。54现在学习的是第54页,共58页 Cl +Ag+AgCl AgCl +Ag+(AgCl)Ag+(AgCl)Ag+Fl (AgCl)(AgFl)(黄绿)(红色)指示剂的应用要注意以下几点指示剂的应用要注意以下几点:(1)由于指示剂颜色变化是发生

46、在沉淀表由于指示剂颜色变化是发生在沉淀表面面,为了使沉淀的比表面尽量大为了使沉淀的比表面尽量大,常在溶液中常在溶液中加入一些糊精加入一些糊精、淀粉等高分子化合物保护胶体淀粉等高分子化合物保护胶体;同时不宜在太稀的溶液中滴定同时不宜在太稀的溶液中滴定,以免沉淀过少以免沉淀过少使终点变化不明显使终点变化不明显。(2)吸附指示剂随取代的卤素增加而极性吸附指示剂随取代的卤素增加而极性55现在学习的是第55页,共58页 加大加大,吸附性增强吸附性增强。胶体微粒对指示剂的吸附能力胶体微粒对指示剂的吸附能力应略小于对被测离子的吸附能力应略小于对被测离子的吸附能力,否则指示剂将在否则指示剂将在计量点前变色计量

47、点前变色。荧光黄荧光黄、二氯荧光黄能用于二氯荧光黄能用于ClCl、BrBr、I I 的滴定的滴定;四溴荧光红能用于四溴荧光红能用于BrBr、I I 和和SCNSCN的滴的滴定定,不能用于不能用于ClCl 的滴定的滴定,因为因为AgClAgCl对它的吸附能对它的吸附能力比力比ClCl 大得多大得多。3)上述吸附指示剂的钠盐溶于水上述吸附指示剂的钠盐溶于水,为了使用为了使用指示剂阴离子指示剂阴离子,必须控制溶液的酸度适当必须控制溶液的酸度适当。荧光黄于中性或微碱性荧光黄于中性或微碱性,即即pH=7pH=71010之间之间,二氯荧光黄能在微酸性二氯荧光黄能在微酸性pH4pH4溶液溶液中应用中应用,它

48、是它是滴定滴定ClCl 最常用的指示剂最常用的指示剂;四溴荧光红可在四溴荧光红可在pH2pH2时应用时应用。56现在学习的是第56页,共58页(4)卤化银对光敏感卤化银对光敏感,滴定时要避免强光照射滴定时要避免强光照射,否则否则被光分解析出的金属银呈灰黑色被光分解析出的金属银呈灰黑色,影响终点观察影响终点观察。AgNOAgNO3 3标准溶液可以用纯标准溶液可以用纯AgNOAgNO3 3直接配制直接配制,也也可以用可以用NaClNaCl基准物来标定基准物来标定。AgNOAgNO3 3溶液见光逐溶液见光逐渐分解渐分解,应保存于棕色瓶中应保存于棕色瓶中。NHNH4 4SCNSCN标准溶标准溶液不能直

49、接配制液不能直接配制,需通过标准需通过标准AgNOAgNO3 3溶液按佛溶液按佛尔哈德法进行标定尔哈德法进行标定。57现在学习的是第57页,共58页 第五章第五章 小小 结结1.了了解解重重量量法法的的特特点点,沉沉淀淀重重量量法法的的分分析析过过程程及及对对沉沉淀淀形形、称量形的要求;称量形的要求;2.明明确确溶溶解解度度、溶溶度度积积与与条条件件溶溶度度积积的的定定义义,能能够够计计算条件溶度积算条件溶度积Ksp和溶解度和溶解度S;3.一般了解沉淀的形成过程和影响沉淀纯度的因素;一般了解沉淀的形成过程和影响沉淀纯度的因素;4.掌握晶形沉淀的条件和称量形的获得。掌握晶形沉淀的条件和称量形的获得。5.了解滴定曲线的形状了解滴定曲线的形状(不计算不计算);6.掌掌握握莫莫尔尔法法、佛佛尔尔哈哈德德法法、法法扬扬司司法法中中所所用用的的指指示剂、方法特点、应用条件。示剂、方法特点、应用条件。58现在学习的是第58页,共58页

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