分析化学:重量分析法
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第一节
概述
一、重量分析法:通过称量物质的质量来确 定被测组分含量的分析方法。 二、分类: 沉淀重量法 ——利用沉淀反应 挥发法重量法 ——利用物质的挥发性 萃取法重量法 ——利用物质在两相中溶解度不同 三、特点: 准确度高, 费时,繁琐, 不适合微量组分
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第二节 对沉淀的要求与结果计算
几个概念:
晶核的生成
沉淀颗粒的生长
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影响V定向 、V聚集大小的因素: (1)、V定向与沉淀的性质有关: 对于强极性盐类: 如BaSO4,CaC2O4等 一般具有较大的V定向, 形成晶形↓ 对于高价金属离子的氢氧化物: 如Fe(OH)3,Al(OH)3↓ V定向较小称量形式与沉淀形式可以相同,也可以不同
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一、沉淀形式和称量形式
过滤 Ba2+ + SO42BaSO4↓ 洗涤 灼烧 过滤 烘干 8000C BaSO4
Ca2+ + C2O42-
CaC2O4•H2O ↓
洗涤 过滤
CaO 灼烧
烘干
试样溶液 + 沉淀剂
待测离子 沉淀剂
沉淀形式↓
沉淀形式
称量形式
洗涤 灼烧 处理过程 称量形式
V聚集 QS K S
相对过饱和度 S—溶解度
K—比例常数
Q —加入沉淀剂瞬间产生的沉淀物总浓度 Q-S:沉淀的过饱和度
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陈化对沉淀颗粒大小的影响
A:陈化的概念
沉淀析出后,让初生的沉淀和母液一起 放置一段时间,这个过程称陈化。
B:陈化的目的
陈化的目的是使小晶粒逐渐溶解,大晶 粒逐渐长大。 C:原因
F
M Cl M AgCl
2M Fe M Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)3
Fe2O3
BaSO4 BaSO4
2M Fe3O4 3M Fe2O3
M Fe 2M BaSO4
M Na2 SO 4 M BaSO4
FeS2中的Fe BaSO4 Na2SO4 BaSO4
As2O3
Ag3AsO4
AgCl
M As2O3 6M AgCl 8
重量分析法
gravimetric analysis method
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例:
维生素B1广泛存在于植物性食物,尤以糙米、 麦麸、酵母、豆类中含量较多。维生素B1缺乏不 仅可引发脚气病,还可引起神经炎并累及心脏, 并使人脾气暴躁,困倦乏力,神经过敏,喜怒无 常。复合维生素B片、五维B颗粒等均可用于维 生素B1缺乏症。其中维生素B1的含量测定,国家 药品标准均采用硅钨酸重量法。
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2.沉淀的形成过程
构晶离子
成核作用 均相、异相
晶核
生长过程 聚集、定向 排列
沉淀微粒
成核作用
均相成核: 过饱和溶液中,构晶离子通过相 互静电作用形成晶核。 异相成核: 非过饱和溶液中,构晶离子借助溶 液中固体微粒(晶种)形成晶核。 V定向 > V聚集 晶形沉淀 V聚集 > V定向 无定形沉淀
例: 测定1.0239g某样品中P2O5含量时,用MgCl2、NH4Cl、 NH3•H2O使磷沉淀为MgNH4PO4,过滤,洗涤后灼烧成Mg2P2O7, 称量得重量为0.2836g,计算样品中P2O5的百分含量。 (已知 P2O5分子量为142.0,Mg2P2O7分子量为223.0) 解: mP2O5 F mMg2 P2O7 P2O5 % 100% 100% mS mS M P2O5 mMg2 P2O7 M Mg2 P2O7 100% mS 142.0 0.2836 223.0 100% 1.0239 = 17.64%
mA F W 被测组分A% 100% 100% mS mS 换算因子 F conversion factor
通式:
a 被测组分的摩尔质量 F b 称量形式的摩尔质量
a、 b是使分子、分母中所含主体元素的 原子个数相等而所需乘以的适当系数.
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例: 待测组分 ClFe
沉淀形式 称量形式 AgCl AgCl Fe(OH)3 Fe2O3
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第三节
沉淀重量法
一、沉淀的形态和沉淀的形成
1. 沉淀的形态 (1)晶形沉淀:颗粒直径0.1~1μm, 排列整齐,结构紧密, 比表面积小,吸附杂质少 易于过滤、洗涤 例:BaSO4↓(细晶形沉淀) MgNH4PO4↓(粗晶形沉淀) (2)无定形沉淀:颗粒直径﹤0.02μm 结构疏松 比表面积大,吸附杂质多 不易过滤、洗涤 例: Fe(OH)3· nH2O↓ (3)凝乳状沉淀:颗粒直径介于两种沉淀之间 例:AgCl↓
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二、对沉淀形式和称量形式的要求
1.对沉淀形式的要求 a.溶解度小 b.纯度高,不含杂质 c.易过滤和洗涤 d.易转化为具有固定组成的称量形式 2.对称量形式的要求 a.确定的化学组成,否则无法计算结果 b.性质稳定,不受H2O,CO2,O2等影响 c.较大的摩尔质量
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三、称量形式和结果计算:
试样→⊙→↓→过滤→洗涤→烘干或灼烧↓(称量形式) ms g W g
1. 沉淀重量法(precipitation method):利用沉淀反应 将待测组分以难溶化合物形式沉淀下来,经过滤、 洗涤、烘干、灼烧后,转化成具有确定组成的称量 形式,称量并计算被测组分含量的分析方法。 2.沉淀形式(precipitation form) :沉淀的化学组成 3. 称量形式 (weighing form) : 沉淀经烘干或灼烧后, 供最后称量的化学组成称~
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解: 已知K SP(BaSO4) 1.11010
M BaSO4 233.4 g / mol
2 Ba 2 与SO4 等量反应的BaSO4 沉淀溶解度为
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二、沉淀的完全程度及其影响因素
沉淀的溶解损失是误差的主要来源之一 被测组分沉淀越完全越好 沉淀溶解损失不超过天平的称量误差(0.2mg) 即可认为沉淀完全
1、同离子效应 2、酸效应 3、络合效应 4、盐效应 5、其他因素
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1、同离子效应:当沉淀达平衡后,若向溶液中
加入适量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~ 例: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?