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九章重量分析法-PPT精品


2020/6/27
一般—— 过量50%~100%为宜 非挥发性 —— 过量20%~30%
2. 盐效应
溶液中存在大量强电解质使沉淀溶解度增大的现象
KSP
KaP [M][A]
M
A
M A KSP
lg 0.50Z2( I 0.30I)
1 I
I= 1 2
n
ci zi2
i 1
注:沉淀溶解度很小时,常忽略盐效应 沉淀溶解度很大,且溶液离子强度很高时 2020/6/27 要考虑盐效应的影响
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用BaSO4重量法测定SO42-含量时,以BaCl2为沉淀 剂,计算等量和过量0.01mol/L加入Ba2+时,在 200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失量
已KS 知 ( PBa4) SO 1.110 10 MBa4SO23.43 g/mo
等量时:
SK S P1 .1 1 0 1 0 1 .0 1 0 5m o l/L
M1, A1, K S 'PK SP
副 反 应 的 发 生 使 溶 度 积 增 大
S[M '][A ']K S P M A
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(二)、影响沉淀溶解度的因素
1. 同离子效应 当沉淀达平衡后,向溶液中加入组成沉 淀的构晶离子试剂或溶液,使沉淀溶解 度降低的现象称为~ 构晶离子:组成沉淀晶体的离子称为~
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10 同离子效应
8
络合作用 6
Sx10 6 mol/L
4
2
S最小
0 5 432 1 0
pCl=2.4
pCl
S(AgCl)-pCl曲线
络合效应与沉淀的溶解度和络合物稳定常数有关,
络合物越稳定, 络位效应越显著,溶解度越大
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5. 其他因素:
A.温度:
T↑ ,S ↑ ,溶解损失↑ (合理控制)
HA ● ● ●
降低了构晶离子的浓度
使沉淀溶解平衡移向溶解
[An-´]
[H+]↑,S↑
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比较 pH = 2.0和 pH = 4.0时CaC2O4的沉淀溶解度
已 知 : K S P ( C a C 2 O 4 ) 4 1 0 9 , K a 1 5 . 9 1 0 2 , K a 2 6 . 4 1 0 5
D.沉淀的结构:
亚稳定型 S↑,稳定型 S↓
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2 .晶核的形成过程及其影响沉淀类型的因 素
沉淀的形成过程,包括晶核的生成和沉淀
颗粒的生长两个过程
无定形沉淀
构晶离子
均相成核 异相成核
晶核 长大
沉淀颗粒
定向排列
晶形沉淀
(1)晶核的形成与长大
对于晶核的形成机理,目前尚无成熟的理论
一般认为:
S K SP ( B aSO 4 ) 1.1 10 10 1.57 10 5m ol/L
B a2 SO 4 2
0.670.67
与在纯水中的溶解度相比较增大了
1.61 1 0 . 0 5 1 1 0 . 0 5105100% =60%
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AgCl的溶解度在相同条件下只增大了15% 盐效应曲线
= [ms ] m [ ns] n
s
mn
K sp mmnn
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3、溶度积与条件溶度积
上述公式只有在构晶离子无任何副反应时才适用 当伴随副反应发生时,构晶离子可能以多种型体 存在,假设其各型体的总浓度分别为[M’]及[A’], 则有:
KSP [M ]A [][ M M ']A [A ']M KS 'P A
2 0 0 m l 溶 液 中 B a S O 4 沉 淀 的 溶 解 损 失 为
1 .0 1 0 8 2 3 3 .4 2 0 0 5 .0 1 0 4 m g 0 .2 m g
可以增大构晶离子的浓度,降低沉淀溶解度, 减小沉淀溶解损失 过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应, 而使溶解度增大
K a p a M a A [ M ]γ M [ A ]γ A
[M ][A ] Kap γM γA
=KSP(溶 度 积 )
溶解度s 对于MA型沉淀
S[M][A]
KSP
Kap
M A
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对于 MmAn型沉淀
MmAn = mMn+ + nAm-
溶解度: s
ms
ns
Ksp =[Mn+]m [Am-] n
S
KSP
C2O4 2
K SP
C2O4 2
p H 2 .0 2 0 .0 0 5 4 , S 6 .1 1 0 4 m o l/L
p H 4 .0 2 0 .3 9 , S 7 .2 1 0 5 m o l/L
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溶液酸度对CaC2O4溶解度的影响
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分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液 中的溶解度
已K S 知 (P Ba4)S O 1.1 1 1 00 B2a SO 42 0.67
在纯水中的溶解度:
S K S P ( B a S O 4 ) 1 .1 1 0 1 0 1 .0 1 0 5 m o l/L
在0.01mol/LNaNO3溶液中的溶解度:
cQ
s K sp BaSO 4
s
1 .1 10 10
1 .0 10 5 mol / L
cQ s
102 105
1000
临界均相过饱和比
沉淀性质的影响
沉淀 BaSO4
K sp 1.1×10-10
如果在操作过程中损失沉淀1mg A12O3 : A12O3:2A1=1:x
x=0.5 mg 铝的损失量: 8-羟基喹啉铝:
A1(C9H6NO)3:A1=1:x
x=0.06 mg
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三. 沉淀的溶解度及其影响因素
(一) 溶解度与溶度积
1. 固有溶解度和溶解度
MA(固) MA(水) 分子形式溶解
C N a 2 S O 4 0~0 .0 4 m o l/L 时
同离子效应为主 CNa2SO4 , SPbSO4
C N a 2SO 40.04m ol/L 时
CNa2SO4 , SPbSO4
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盐效应为主
3、酸效应:
增大溶解度 影响弱酸阴离子An-
MA(固) Mn+ +
AnH+
在纯水中 SK S P9 .0 1 0 1 7 9 .5 1 0 9m o l/L
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当沉淀剂本身又是络合剂时,应避免加
入过多;因既有同离子效应,又有络合效应
溶解度是增大还是减小应视沉淀剂的浓度
而定 如:
Ag+ + ClAgCl + ClAgCl2- + Cl-
AgCl AgCl2AgCl3-
沉淀的初速率
相对 过饱和度
v K Q S S
S: 晶核的溶解度 Q:加入沉淀剂瞬间沉淀物质的浓度 Q - S:过饱和度 K:常数,与沉淀的性质、温度、介质等有关
相对过饱和度 沉淀的初速率 晶核的数目
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溶液浓度与晶核数目的关系
KspBaS4O1.11010
在Ba水SO中溶4 解度
4. 络合效应: 溶解度增大
影响金属阳离子Mn+
MA(固) Mn+ + An-
L-
ML ●●●
[M+´]
M(L)
S K SP
Ag(NH3)2
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计算 AgI 在0.01mol/L的NH3中的溶解度
已 K S ( A P 知 ) g 9 .0 I 1 7 , 0 A ( N 3 g ) 2 的 H lK g 1 3 .2 , lK g 2 3 .8
2 0 0 m l 溶 液 中 B a S O 4 沉 淀 的 溶 解 损 失 为
1 .0 1 0 5 2 3 3 .4 2 0 0 0 .5 m g 0 .2 m g
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过量0.01mol/L时: S [S O 4 2 ] [B K a S 2 P ] 1 .1 0 .1 0 0 1 1 0 1 .1 1 0 8m o l/L
或将提出液中的溶剂蒸发除去,称量 剩下的重量
电解法: 被测金属离子在电极上析出.称重
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特点:
准确度高 费时,繁琐
不适合微量组分
二、沉淀重量法对沉淀的要求
试样溶液+沉淀剂
C1- + AgNO3
Mg2++(NH4)2HPO4
过滤 烘干
沉淀形式↓
称量形式↓
洗涤 灼烧
AgCl 处理
MgNH4PO4 处理
M+ + A进一步解离
k1a aM M A A ( ( 水 固 ) ) aM A ( 水 ) M A( 水 ) S0
S 0 微溶化合物的分子溶解度称为固有溶解度
极 小 , 1 0 6~ 1 0 9m o l/L
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难溶化合物在水溶液中的浓度
溶解度S
为水中分子浓度和离子浓度之和
S/S0 1.6 1.4 1.2 1.0
0.001
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BaSO4
AgCl
0.005
0.01
KNO3 / (mol·L-1)
PbSO4在不同浓度Na2SO4溶液中溶解度变化。
C(mol/L) 0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.10 0.20 S(mmol/L) 0.15 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023
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