第九章重量分析法( Gravimetry) 通过称量物质的质量来确定被测组分含量的分析方法 第一节重量分析法的分类和特点 (1)气化法一例小麦 105℃ 一干小麦,减轻的重 烘至恒重 量即含水量或干燥剂吸水增重 1分类()电解法例CeP te Cu 电极上 称取增加的重量—电重量法 (3)提取法提取剂 (4)沉淀法(沉淀重量法)一P,S,Si,N等测定 被测组分沉淀剂,微溶化合物↓(沉淀形式)过滤、洗涤 烘干(灼烧) 称量形式—称重计算被测组分的含量
第九章 重量分析法(Gravimetry) ——通过称量物质的质量来确定被测组分含量的分析方法 第一节 重量分析法的分类和特点 1 分类 （1） 气化法—例 小麦 干小麦, 减轻的重 量即含水量或干燥剂吸水增重 （2）电解法—例 Cu2+ Cu 称取增加的重量 ——电重量法 （4） 沉淀法（沉淀重量法）— P，S，Si，Ni等测定 被测组分 微溶化合物↓（沉淀形式） 称量形式 称重 计算被测组分的含量 105℃ 烘至恒重 +e Pt电极上 （3）提取法 提取剂 1 沉淀剂 过滤、洗涤 烘干(灼烧)
2特点 优点:准确度高(E,0.1~0.2%);不需标准溶液 缺点:慢,繁琐,不适于微量组分的测定 (S、Si、W等的仲裁分析仍用重量法) 本章讨论的是沉淀重量法。欲使沉淀能达到定量 的要求,就要使沉淀完全并获得纯净的沉淀。这两方 面的问题是本章讨论的中心
本章讨论的是沉淀重量法。欲使沉淀能达到定量 的要求，就要使沉淀完全并获得纯净的沉淀。这两方 面的问题是本章讨论的中心。 优点：准确度高（Er：0.1～0.2％）；不需标准溶液。 缺点：慢，繁琐，不适于微量组分的测定。 （S、Si、W等的仲裁分析仍用重量法） 2 特点 2
第二节沉淀重量法对沉淀的要求 沉淀形式:加入沉淀剂后,被测组分与沉淀剂作用形 成的沉淀 称量形式:经过滤、洗涤、烘干或灼烧后得到的组成 恒定的、用于称量的沉淀。 溶解、加入沉淀剂 被测物 沉淀形式陈化、选洗、烘佛称量形式 被测物 沉淀剂 沉淀形式 称量形式 SO42- Bacl Baso 滤,洗 4 Baso4 勺烧,800 Mg2+ +(NH4)2 HPO4 MgNH4PO4 6H2O Mg2 P2O7 Fe 3+ NH.o Fe(OH)38 Fe2O3 3
第二节 沉淀重量法对沉淀的要求 被测物 沉淀形式 称量形式 溶解、加入沉淀剂 陈化、滤洗、烘(烧) 被测物 沉淀剂 沉淀形式 称量形式 滤，洗 灼烧，800℃ SO4 2- + BaCl2 BaSO4 BaSO4 Mg2+ + (NH4 )2HPO4 MgNH4PO4·6H2O 滤，洗 灼烧 ,1100℃ Mg2P2O7 沉淀形式：加入沉淀剂后，被测组分与沉淀剂作用形 成的沉淀。 称量形式：经过滤、洗涤、烘干或灼烧后得到的组成 恒定的、用于称量的沉淀。 滤，洗 灼烧 Fe3+ + NH3·H2O Fe(OH)3 Fe2O3 3
、对沉淀形式的要求 (1)沉淀溶解度小[避免溶解损失(溶解损失不超过 分析天平的称量误差),保证测定的准确度。] (2)易过滤、洗涤(操作方便) (3)纯度要高(这样才能得到准确的结果) (4)沉淀形式易转称量形式(便于操作) 二、对称量形式的要求 (1)有确定的化学组成(否则,无法计算结果 (2)稳(便于操作,它不受空气中水分、002、02的影 响,否则影响准确度 (3)摩尔质量大(可减少称量误差,提高准确度)
一、对沉淀形式的要求 （1）沉淀溶解度小[避免溶解损失（溶解损失不超过 分析天平的称量误差），保证测定的准确度。] （2）易过滤、洗涤（操作方便） （3）纯度要高（这样才能得到准确的结果） （4）沉淀形式易转称量形式（便于操作） 二、对称量形式的要求 （1）有确定的化学组成（否则，无法计算结果） （2）稳（便于操作，它不受空气中水分、CO2、O2的影 响，否则影响准确度） （3）摩尔质量大（可减少称量误差，提高准确度） 4
第三节沉淀的溶解度及其影响因素 、沉淀的溶解度 (一)溶解度、固有溶解度、溶度积 难溶化合物MA在水溶液中达到平衡时,有如下关系式: M40<A相平衡→M4<不解半衡 M+A 根据分配定律,对沉淀平衡MA(s=MA(,有: &. aMA( aMAD)=dMA(=YMAO[MAO MA(S) MA=S°(固有溶解度、分子溶解夏)…I 根据平衡原理,对于离解平衡:MA(=M+A,有: K a,+A C⊥C M A 2 …………(2) O MA( 5
第三节 沉淀的溶解度及其影响因素 一、沉淀的溶解度 (一)溶解度、固有溶解度、溶度积 + − M A ⎯⎯ ⎯→M A ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→M + A M A K l K s 相平衡 不稳，离解平衡 难溶化合物 在水溶液中达到平衡时，有如下关系式： ( ) , 1 ( ) 根据分配定律，对沉淀平衡:MA(s)=MA(l),有： [ ] (固有溶解度、分子溶解度) （1） [ ] 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 l o MA l MA l l MA l MA s MA l M A S K M A = = = = = = 根据平衡原理，对于离解平衡： MA(l) =M++A-，有： (2) ( ) 2 o M A MA l M A S K + − + − = = 5
However,若处于理想状况,即溶液中不存在其它平 衡,则固体MA的溶解度S应为固有溶解度S和构晶离子浓 度[M+]或[A_]之和。即: 在分析化学中,由于微溶化合物的溶解度 很小,离子强度也不大,故一般不考虑离子强 度的影响,书上附表所列的都是活度积Kap, 但我们都当溶度积Ksp来用。 既然S较小,又无文献可查,对于(2)式,干脆 把S并入K中。即: 2=(1)/S(2) 活度积常数, K·S=00A 只与温度有关(Ka==Y,[MY[A] 溶度积, 与T、I有 K 关 整理得:MA]=甲=K 6
However，若处于理想状况，即溶液中不存在其它平 衡，则固体MA的溶解度S应为固有溶解度S o和构晶离子浓 度[M＋]或[A－]之和。即： S= So + [M＋] = So + [A－]..........(3) [M＋] [A－] 既然S o较小，又无文献可查，对于（2）式，干脆 把S o并入K中。即： s p ap ap M A M A o K K [M ][A ] K [M ] [A ] K S = = = = • = + − + − − − + + − + + − 整理得： 活度积常数, 只与温度有关 溶度积， 与T、I有 关 对大多数的电解质来说，S o都比较小且这些数据又大多没 有测量过，故忽略。但也有极个别S o很大的情况，如Hg2Cl2， 这时忽略，误差就很大。 在分析化学中，由于微溶化合物的溶解度 很小，离子强度也不大，故一般不考虑离子强 度I的影响，书上附表所列的都是活度积Kap， 但我们都当溶度积Ksp来用。 ( )/ (2) 0 2 K S M A + − = 6
讨论:(1)1:1型沉淀MA K S=M=LA]=AP YN K p (2)mn型沉淀MAMA=mM叶++nAn m nS Ks-MnmlAm=(ms m(ns )n=mm. nn. Smtn 故S=m+/KsP 例如:Ca3(PO4)2沉淀的溶解度为 K S=3+2 SP SP 33.2 108
讨论：（1） 1:1型沉淀MA + − + − = = = = M A ap sp K S M A K [ ] [ ] (2)m:n型沉淀MmAn : MmAn = mMn+ + nAmS mS nS Ksp=[Mn+] m[Am- ] n=(ms)m(ns)n= mm·nn·Sm+n m n m n S P m n K 故 S = + 3 2 5 3 2 3 4 2 3 2 108 ( ) S P S P a K K S C PO = = + 例如： 沉淀的溶解度为： 7
(二)条件溶度积 MmAn(s) mM A+ + nA m OH B H 0 M (OH) ML MBHA NA 0A M(OHin ML MBn HA OAn 共p个副反应 共p个副反应 Ksp=IMI AaM IMT AT jAJ 8
（二）条件溶度积 共p个副反应 共p个副反应 [A] [A'] [M] [M'] Ksp [M] [A] M A m n = = = 8
m M](A" M KSp=M IA a M [M] A [AT IM'IMA K m n n aMaa C 条件溶度积 A K SD=MT[]=KSDamaal aMIa 1 1∴KsP)Ksp K Kala Sp-m+n驴p A m+n n m n m n 同理,对于1:1型沉淀MAK 9=K, PptM· A S=K S Sp M·C 9
n A m M s p n A m M m n n A m M m n ] K' [M'] [A' [M'] [A'] Ksp [M] [A] = = = = 条件溶度积 即： n A m s p M m n K' s p = [M'] [A'] = K m n m n n A m sp M m n m n sp m n K m n K S + + = = ' [ ] [ ] M M M = [ ] [ ] A A A = M A KS P KS P 1, 1 s p s p M A s p s p M A S K K MA K K = = = 同理，对于 型沉淀 1:1 9
二、影响溶解度S的因素 10 (一)同离子效应—使沉淀的溶解度降低 沉淀重量法总要加入过量的沉淀剂 MmAn(s)= mMT+ nA OH/ms-B nS+CI C M OH) ML MB HA NA M(OH). MLn MBn HnA OAn
二、 影响溶解度S 的因素 （一） 同离子效应——使沉淀的溶解度降低 沉淀重量法总要加入过量的沉淀剂 mS nS+CACA 10