武汉大学分析化学课件、习题.rar6
分析化学武汉大学第五版上册第分析化学武汉大学第五版上册第03章课件
X=0.0163g
XT=0.0164g
Ea
-0.0001g
Er
-0.6%
X=0.1637g X=1.6380g XT=0.1638g XT=1.6381g4 -0.0001g -0.0001g
-0.06%
-0.006%
由上表可以看出: 1)称量质量越大,相对误差越小,准确度也越高
相对误差能更好的表明准确度的高低 2)误差有正负之分
b.仪器误差——仪器本身不够精确
例:天平两臂不等,砝码未校正;滴定管,容量瓶未校正
12
c.试剂误差——所用试剂不纯
例:去离子水不合格;试剂纯度不够(含待测组份或干扰离子)
d.操作误差——由分析人员所掌握的操作与正确的操作有差
别引起的 例:洗涤沉淀过分或未充分;灼烧温度过高或过低 e.主观误差——操作人员主观因素造成 例:对指示剂颜色辨别偏深或偏浅;滴定管读数习惯性的偏高 或偏低。
按大小顺序排列数据,中间的数据为xM,
测量值个数为偶数时,中间相邻两个数值的平均值即是
二、 准确度和误差
3
准确度: 测定结果与真值接近的程度,用误差衡量。
误差的 表示形 式
绝对误差: 测量值与真值间的差值, 用 E表示 E = x - xT
相对误差: 绝对误差占真值的百分比,用Er表示
Er =E/xT = x - xT /xT×100%
B.随机误差具有方向性
C.准确度可以衡量误差的大小
D.绝对误差是误差的决定值
答案:C
7
3、在重量分析中,沉淀的溶解损失引起的测定误差为: A.系统误差 B.偶然误差 C.过失误差 D.仪器误差 答案:A 4、下列方法中不能用于校正系统误差的是 A.对仪器进行校正 B.做对照实验 C.作空白实验 D.增加平行测定次数 答案:D 5、分析未知组分样品时,欲检验分析方法是否存在系统误差,
武汉大学分析化学课件 分析化学概论
实时分析
化学图象
过程分析
分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
第一章 化学分析概论
重量法:分离 称重 重量法:分离---称重 沉淀法、 沉淀法、气化法和电解法等 滴定分析法:又称容量分析法 滴定分析法: 酸碱滴定法、 酸碱滴定法、络合滴定法 氧化还原滴定法、 氧化还原滴定法、沉淀滴定法 滴定方式: 滴定方式:
分析方法的分类
按试样用量及操作规模分:常量、半微量、微量和超微量分析 方法
常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
试样质量
>0.1g 0.01-0.1g 0.1-10mg <0.1mg
试液体积
>10 mL 1-10 mL 0.01-1 mL <0.01 mL
按待测成分含量分:常量分析(>1%), 微量分析(0.01-1%), 痕量分析(<0.01%)
V ★滴定管 量至 滴定管(量至 量至0.01mL):26.32mL(4), 3.97mL(3)
★容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4) 容量瓶 ★移液管:25.00mL(4); 移液管 量筒(量至 量至1mL或0.1mL):25mL(2), 4.0mL(2) 或 ☆ 量筒 量至
有效数字运算中的修约规则
对照实验:标准方法、标准样品、 对照实验:标准方法、标准样品、标准加入 空白实验 校准仪器 校正分析结果Biblioteka 1.2 有效数字及运算规则
有效数字: 有效数字:分析工作中实际能测得的数字 包括全部可靠数字及一位不确定数字在内 包括全部可靠数字及一位不确定数字在内 数字前0不计 数字后计入 : 0.02340 数字前 不计,数字后计入 不计 数字后的0含义不清楚时 含义不清楚时, 数字后的 含义不清楚时 最好用指数形式表示 : 1000 ( 1.0×103 , × 1.00×103 ,1.000 ×103 ) × 自然数(如倍数关系、分数关系 和常数 和常数(如 自然数 如倍数关系、分数关系)和常数 如π)可看成有无限多位数 如倍数关系 数据的第一位数大于等于8的 可多计一位有效数字 可多计一位有效数字, 数据的第一位数大于等于 的,可多计一位有效数字,如 9.45×104, × 95.2%, 8.65 对数与指数的有效数字位数按尾数计, 对数与指数的有效数字位数按尾数计, 如 10-2.34 ; pH=11.02, 则[H+]=9.5×10-12 × 误差只需保留1~ 位 误差只需保留 ~2位
武汉大学分析化学ppt6
碘量法测Cu2+时, 样品中含Fe3+ 已知:E Fe3+/Fe2+=0.77V E = I2/I- 0.54V
2 Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 2 Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 干扰
通过加入与Fe3+生成稳定络合物的F-, 降低Fe3+/ Fe2+的条件电位 ,从而消除干扰
p=1, p=2, p=2,
lg K ≥ 6, E ≥ 0.35 V lg K ≥ 9, E ≥ 0.27 V lg K ≥ 6, E ≥ 0.18 V
4 氧化还原反应的速率
O2+4H++4e =2H2O
E=1.23 V
MnO4-+8H++5e = Mn2+ + 4H2O E=1.51 V
cOp1x2 cRp2ed1 K = cRp1ed2 cOp2x1
Ox1 + n1e = Red1
E1= E1 +
0.059 lg n1
cOx1 cRed1
Ox2 + n2e = Red2
E2= E2 +
0.059 n2
lg
cOx2 cRed2
平衡时: E1 = E2
E1+
0.059 lg cOx1
n1
cRed1
= E2 +
0.059 lg cOx2
n2
cRed2
cOpx12 cRpe2d1 lg cRpe1d2 cpO2x1
= lgK = p (E1 - E2)
0.059 p E
= 0.059
武汉大学《分析化学》第5版上册课后习题(概论)【圣才出品】
8.假设用 HCl 标准溶液滴定不纯的 Na2CO3 试样,若出现第 6 题中所述的情况,将会 对分析结果产生何种影响?(注:教材 P20 原题意错误)
答:(1)因 VHCl 偏高,故偏高;
(2)因 mNa2CO3 偏低,故偏高;
(3)因 VHCl 偏高,故偏高; (4)无影响;
(5)因 VHCl 偏低,故偏低; (6)因 VHCl 偏高,故偏高;
(3)对测定准确度、灵敏度的要求与对策; (4)现有条件、测定成本及完成测定的时间要求等。 综合考虑、评价各种分析方法的灵敏度、检出限、选择性、标准偏差、置信概率等因素, 再查阅有关文献,拟定有关方案并进行条件试验,借助标准样检测方法的实际准确度与精密 度,再进行试样的分析并对分析结果进行统计处理。
偏高; (8)因没有混匀的溶液上层可能较稀,故 cHCl 可能偏低。
7.若将 H2C2O4·2H2O 基准物质不密封,长期置于放有干燥剂的干燥器中,用其标定 NaOH 溶液的浓度时,结果是偏高、偏低、还是无影响?
答:若将未密封的 H2C2O4·2H2O 基准物质长期置于放有干燥剂的干燥器中,会使其失 去结晶水,用它标定 NaOH 溶液的浓度时,消耗 NaOH 溶液的体积偏高,最终使结果偏低。
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(2)因 mNa2CO3 偏低,故 cHCl 偏低;
(3)因 VHCl 偏高,故 cHCl 偏低; (4)无影响; (5)因 VHCl 偏低,故 cHCl 偏高; (6)因 VHCl 偏高,故 cHCl 偏低;
(7)因少量 Na2CO3 撒在天平盘上,使 mNa2CO3 偏低,滴定消耗的 VHCl 偏低,故 cHCl
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武汉大学《分析化学》(第5版)(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解
武汉大学《分析化学》(第5版)(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解目录内容简介目录第1章概论1复习笔记2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章分析试样的采集与制备1复习笔记2课后习题详解2.3名校考研真题详解第3章分析化学中的误差与数据处理1复习笔记2课后习题详解3.3名校考研真题详解第4章分析化学中的质量保证与质量控制1复习笔记2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章酸碱滴定法1复习笔记2课后习题详解5.3名校考研真题详解第6章络合滴定法1复习笔记2课后习题详解6.3名校考研真题详解第7章氧化复原滴定法1复习笔记2课后习题详解7.3名校考研真题详解第8章沉淀滴定法和滴定分析小结1复习笔记2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章重量分析法1复习笔记2课后习题详解9.3名校考研真题详解第10章吸光光度法1复习笔记2课后习题详解10.3名校考研真题详解第11章分析化学中常用的别离和富集方法1复习笔记2课后习题详解11.3名校考研真题详解第第1章概论1.1复习笔记一、分析化学的定义分析化学是开展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取有关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学,又被称为分析科学。
二、分析方法的分类与选择1.分类〔1〕按分析要求定性鉴由哪些元素、原子团或化合物所组成。
定量测定中有关成分的含量。
结构分析:研究物质的分子结构、晶体结构或综合形态。
〔2〕按分析对象无机分析、有机分析。
〔3〕按测定原理化学分析:以物质的化学反响及其计量关系为根底,如重量分析法和滴定分析法等。
仪器分析:通过测量物质的物理或物理化学参数进行分析,如光谱分析、电化学分析等。
〔4〕按试样用量常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析。
〔5〕按工作性质例行分析、仲裁分析。
2.分析方法的选择对分析方法的选择通常应考虑以下几方面:〔1〕测定的具体要求,待测组分及其含量范围,欲测组分的性质;〔2〕获取共存组分的信息并考虑共存组分对测定的影响,拟定适宜的别离富集方法,以提高分析方法的选择性;〔3〕对测定准确度、灵敏度的要求与对策;〔4〕现有条件、测定本钱及完成测定的时间要求等。
武汉大学分析化学课件
荧光分析法是一种基于荧光物质与激发光的相互作用 的定量分析方法,通过测量荧光物质在特定波长光辐 射激发下的荧光发射强度来测定物质含量。
详细描述
荧光分析法具有高灵敏度、高选择性、低检测限等优 点,广泛应用于生物、医学、环境等领域。该方法的 基本原理是荧光物质在受到特定波长的光辐射激发后 ,会产生荧光发射,荧光发射的强度与荧光物质含量 成正比。通过测量荧光发射的强度,可以确定荧光物 质含量。荧光分析法可以通过直接测量荧光发射强度 或通过荧光光谱分析来进一步确定荧光物质的成分和 结构信息。
滴定分析是一种通过滴加标准溶 液来测量待测物质含量的方法, 其原理基于化学反应的定量关系
。
滴定类型
根据滴加标准溶液的方式和反应类 型的不同,滴定分析可分为酸碱滴 定、络合滴定、氧化还原滴定等。
滴定分析计算
通过滴定曲线、计量点、滴定误差 等参数,可以计算出待测物质的含 量。
重量分析法
重量分析原理
重量分析是一种通过测量 沉淀物的质量来确定待测 物质含量的方法。
实验操作规范
实验器材的使用
正确使用实验器材,确保其功能正常、准确 。
实验操作的准确性和规范性
严格按照操作规程进行实验,确保数据的可 靠性和准确性。
实验试剂的管理
合理保存、取用实验试剂,避免试剂污染或 失效。
实验记录的规范性
及时、准确地记录实验数据和现象,为后续 数据处理和分析提供依据。
实验数据处理与分析
武汉大学分析化学 课件
目录
• 绪论 • 分析化学基础 • 化学分析法 • 仪器分析法 • 实验技能与操作 • 分析化学的应用
01
CATALOGUE
绪论
分析化学的定义和重要性
分析化学武汉大学第五版课件全
2 分析化学与分析方法
分析化学是研究分析方法的科学,一个完整具 体的分析方法包括测定方法和测定对象两部分 没有分析对象,就谈不到分析方法,对象与方 法存在分析化学或者分析科学的各个方面 分析化学三要素――理论、方法与对象 反映了科学、技术和生产之间的关系 高校和科研单位、仪器制造部门和生产单位的 合作反映了分析化学三要素之间的关系
3 气体试样
用泵将气体充入取样容器;采用装有固体吸附 剂或过滤器的装置收集;过滤法用于收集气溶 胶中的非挥发性组分
固体吸附剂采样:是让一定量气体通过装有吸 附剂颗粒的装置,收集非挥发性物质
大气试样,根据被测组分在空气中存在的状态 (气态、蒸气或气溶胶)、浓度以及测定方法的 灵敏度,可用直接法或浓缩法取样
d.置换滴定法 络合滴定多用
4 基准物质和标准溶液
基准物质: 能用于直接配制和标定标准溶液的物质。 要求:试剂与化学组成一致;纯度高;稳定;摩尔 质量大;滴定反应时无副反应。
标准溶液: 已知准确浓度的试剂溶液。 配制方法有直接配制和标定两种。
标准溶液浓度计算
a. 直接配制法 称一定量的基准物质B(mB g)直接溶于一定
试样多样化,不均匀试样应,选取不同部位进行 采样,以保证所采试样的代表性。
土壤样品: 采集深度0-15cm的表地为试样,按3点式(水田出口, 入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线 的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg,经压碎、风 干、粉碎、过筛、缩分等步骤,取粒径小于0.5 mm 的样品作分析试样。
2 经典定量分析方法
重量法: 分离 称重 沉淀法、气化法和电解法等
滴定分析法:又称容量分析法 酸碱滴定法、 络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法
武汉大学 分析化学 课件
酸碱总反应: 酸碱总反应: HF + H2O 简写: 简写 HF
2 ) 酸碱反应平衡常数 (1) pX 值 为简便, 分析化学中, 值表示很小的数字 很小的数字X 为简便 分析化学中 用“pX” 值表示很小的数字 (X<1) pX = -lgX X<1时, pX 是正值 时 / mol·L-1 (X是[H]) 是
20
2 电荷平衡 溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带负 电荷的总数(电中性原则) 电荷的总数(电中性原则)。 电荷平衡方程( 电荷平衡方程(CBE) 例6: Na2C2O4水溶液 : [Na+] + [H+] = [OH-] + [HC2O4-] + 2[C2O42-] 例 7:浓度为 的CaCl2水溶液 :浓度为c的 2[Ca2+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]
H+ + Ac-
HAc
OH- + HAc
H2Oห้องสมุดไป่ตู้+ Ac- K = t
12
3) 活度与浓度
活度a :在化学反应中表现出来的有效浓度 活度 αi= γi ci
γ ---反应实际溶液与理想溶液之间偏差的大小
实际溶液: 实际溶液 理想溶液: 理想溶液: γ i <1, γi = 1, 活度(a 浓度( 活度 i < ) 浓度 ci ) ; 浓度(c 活度( 浓度(ci ) = 活度( ai );
5
1) Bronsted的质子酸碱理论 的质子酸碱理论 酸碱总反应: 酸碱总反应 是两个共轭酸碱对共同作用的结果 两个共轭酸碱对共同作用的结果 酸碱反应实质: 酸碱反应实质 是质子转移 例: HF在水中的解离反应 在水中的解离反应 半反应: 半反应 +) 半反应: 半反应: HF H+ + H2O F+ H+ H3O+ F- + H3O+ F- + H+
分析化学02章课件武大六版
2018/10/23
2.3 试样的分解
分析方法分为: 干法分析(光谱分析等) 湿法分析
无机试样:常用溶解法和熔融法 对有机试样:干式灰化法和湿式消化法
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27
分解方法(分解试剂)的选择:
1)使试样完全分解或有效分解 完全分解:使试样各组分都进入溶液,无残渣 有效分解:使试样中待测的组分进入溶液。 2)与分离方法衔接 3)待测组分不应损失(溅失、挥发等) 4)减免试剂引入待测组分或干扰组分 5)减免器皿引入正负玷污 6)对环境友好 7)快速、简便、成本低
若测量误差很小, 分析结果的误差主要是由采样引起的
采样的代表性取决于:(1)采样数目(单元数) (2)采样量(质量)
(1)采样单元数的确定:采样准确度的要求 物料的不均匀性
2018/10/23
5
整批物料中组分平均含量区间为: μ: 整批物料中组分平均含量, 为试样中组分平均含量,
t mX n
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8
2.1.2液体试样
液体试样一般比较均匀,取样单元可以较少。
当物料的量较大时,应从不同的位置和深度分别采样,混 合均匀后作为分析试样,以保证它的代表性。 液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶,一般情况下两者均可 使用。但当要检测试样中的有机物时,宜选用玻璃器皿;而要 测定试样中微量的金属元素时,则宜选用塑料取样器,以减少 容器吸附和产生微量待测组分的影响。
m X:
t: 置信因子,与测定次数和置信度有关的统计量(P59 表3-3) σ: 各个试样单元含量标准偏差的估计值,
n: 采样单元数
采样公式: n t E
2
其中: E m X
武汉大学《分析化学》课件讲义
仲裁分析及例行分析
3 分析化学发展简史
分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III)
分析化学发展经历3次重大变革
第一个重要阶段: 20世纪起初的20-30年间分析化学发展成为一门独 立的学科
2 经典定量分析方法
重量法: 分离 称重 沉淀法、气化法和电解法等
滴定分析法:又称容量分析法 酸碱滴定法、 络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法
1.3 滴定分析法概论
1 滴定分析法:又称容量分析法。
标准溶液
化学计量关系
指示剂
被测物质
酸碱滴定法、 络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法
标准溶液 待测溶液
物理化学的溶液理论发展,推动化学分析快速发展
用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析 化学中的基本理论问题:沉淀的形成和共沉淀;指示 剂变色原理;滴定曲线和终点误差;缓冲原理及催化 和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。
第二个重要阶段: 20世纪40年代,仪器分析的发展。
分析化学与物理ห้องสมุดไป่ตู้及电子学结合的时代。
采样公式:
其中:
1 固体试样
试样多样化,不均匀试样应,选取不同部位进行 采样,以保证所采试样的代表性。
土壤样品: 采集深度0-15cm的表地为试样,按3点式(水田出口, 入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线 的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg,经压碎、风 干、粉碎、过筛、缩分等步骤,取粒径小于0.5 mm 的样品作分析试样。
按试样用量及操作规模分: 常量、半微量、微量和超微量分析
分析化学武汉大学第五版全
编辑课件
采集气体物质装置 (a)小型气体吸收管;(b)小型冲击式集尘器
编辑课件
大气试样
静态气体试样 直接采样,用换气或减压的方法将气体试 样直接装入玻璃瓶或塑料瓶中或者直接与气体分析仪连接
2
其中: E m X
1 固体试样
试样多样化,不均匀试样应,选取不同部位进行 采样,以保证所采试样的代表性。
土壤样品: 采集深度0-15cm的表地为试样,按3点式(水田出口, 入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线 的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg,经压碎、风 干、粉碎、过筛、缩分等步骤,取粒径小于0.5 mm 的样品作分析试样。
最小质量/Kg
0.2
0.3
0.5
9.03 13.55 22.6
2.26 3.39 5.65
0.80 1.20 2.00
0.14 0.21 0.35
0.035 0.053 0.088
0.013 0.019 0.031
0.006 0.009 0.016
1.0 45.2 11.3 4.00 0.69 0.176 0.063 0.031
食品试样
根据试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试 样的处理步骤。 可用“随机取样”和“缩分”, 防止污染要求更严 预干燥:含水试样干燥至衡重,计算水分 脱脂 对含脂肪高的样品,置于乙醚(100g样品需 500ml乙醚)中,静止过夜,除去乙醚层,风干 研磨 成细而均匀的分析试样
编辑课件
编辑课件
编辑课件
4 基准物质和标准溶液
基准物质: 能用于直接配制和标定标准溶液的物质。 要求:试剂与化学组成一致;纯度高;稳定;摩尔 质量大;滴定反应时无副反应。
武汉大学分析化学课件、习题.rar73
四.光度滴定光度滴定是在适当波长(反应产物、待测组分或滴定剂的Max λ)下,不断加入滴定剂,同时测量溶液的吸光度,依据吸光度的突变来确定终点,以A ~V 滴定剂作图,得到光度滴定曲线,这是一条折线,两直线段的交点或延长线的交点即为计量点,可应用于络合、酸碱、氧化-还原反应,有时还可用于沉淀反应对应于滴定反应:M(被测)+T (滴定剂)→C (产物)一些典型的滴定曲线如图所示:用0.1mol/l EDTA 滴定100ml 2Cu+、3Bi +混合液(浓度均为2×310-mol/l 、PH=2.0)可得光度滴定曲线如下:lg BiY K =28.2 > lg CuY K =18.8所以先滴3Bi +→BiY -(无色),然后滴2Cu +→2CuY -(兰色)光度滴定的优点:1) 可在很稀溶液中进行2) 只要求反应速度快,不要求反应进行完全(允许滴定剂过量很多)3) 只要待测离子(M )与滴定剂(T )和A 之间都有良好的线性关系,即可通过作图确定终点,与计量点附近弯曲部分无关,所以只需在计量点前后各取3~4个数据即可准确确定终点4) 对于底色较深的溶液,用指示剂目测终点困难,用光度滴定并选用合适的λ即可测因滴定剂的加入,溶液体积发生变化,应进行如下校正A 校=A 测00V V V +,如引起误差<1%,亦可不校正 五.络合物组成的测定光度法测定络合物组成有多种方法,这里仅介绍两种简单、常用的方法1. 摩尔比法(饱和法)基本络合反应 : M+nR = n MR固定M C ,改变R C ,可得一系列R M C C 值不同的溶液,配制相应的试剂空白作参比,在n MR 的Max λ处测各溶液的A ,(若M 与R 在此波长处无显著吸收),则利用A ~R M C C 作图,曲线转折点不敏锐,是由于络合物不稳定离解造成的,可运用外推法求两直线的交点,交点对应的R M C C 即为n本法仅适用于稳定性较高(离解度较小)的络合物2. 等摩尔连续变化法配制一系列M C +R C =C (C-总浓度不变),仅改变R M C C 相对量的溶液,在n MR 的Max λ处测A ,在A 最大(即n MR 浓度最大)处的R M C C 比值即为n ,以A 为纵坐标,M C C 为横坐标作图,将曲线两边的直线部分延长,交于B 点。
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Ag S 2 Ag S
2
2
] H HS ,H2S
NH3
H
NH
4
Ag(NH3 ) Ag (NH3 )2
已知:
NH4的pKa 9.25,Ag2S的pKSP 48.8
H2S的pKa1 7.04,pKa2 11.96
Ag
NH
的
3
lg
1
3.40,lg
2
7.40
NH(3 H)1
无定型↓:S较小,颗粒小,排列杂 乱无章,结构疏松,其中又包含大 量数目不定的H2O,∴整个沉淀体 积庞大,为疏 松的絮状沉淀,不易 沉降,不易洗不易滤。
生成的沉淀属于哪种类型,首
先取决于沉淀的性质,但与沉淀 时的反应条件以及沉淀后的处理 也密切相关,重量分析中希望得 到颗粒较大的晶状沉淀,便于过 滤,洗涤,且沉淀的纯度也较高。
(如Ca2+ SO42-(水))
a MA(水)=so a MA(固)
aMA(水)=s(o 固分有子溶溶解解度度)
若无其它副反应,则微溶化合物MA (固)的溶解度
s=so+M+ =so+A-
(6-1)
★一般微溶化合物的S0较小(10-6~ 10-9mol/L)∴计算时往往忽略,但有 的相当大,例如:HgCl2,见P177
解:
(Al)=
m(Al(C9H6
NO)3)•
M(Al) M(Al(C9 H6 NO)3)100%
ms
= 0.3280 0.05873 0.5000
100%=3.853%
(Al)=
m(Al2O3)•
2 M(Al) M(Al2O3)
ms
=m(Al2O3) 0.5293 100%=3.853% 0.5000
第六章 沉淀测定法
以沉淀反应为基础的分析方法, 包括重量分析法和沉淀滴定法 。
过程 :在重量分析中,先将
被测组分与其它组分分离→一定 的称量形式→称重→由称得的重 量计算该组分的含量。
一.分类和特点(P175)
根据被测组分与其它组分分离 方法的不同,重量法分为挥发法 (气化法)、电解法、沉淀法三类, 我们主要介绍沉淀法。
重量分析对沉淀形的要求: ①溶解度小; ②易于过滤,洗涤; ③纯度高。 以上要求分别涉及沉淀平衡,沉淀的 形成过程和共沉淀理论,这些是本章 讨论的重点。
重量分析对称量形的要求: ①确定的化学组成; ②稳定;
③称量形的质量要大,以减小称量误 差,提高测定的准确度。
三、计算
引入换算因数F,F=
M(被测组分) M(称量形)
沉淀的溶解损失是重量法误差的 重要来源之一。重量分析中通常 要求被测组分溶解损≤0.1mg,而 实际上很多沉淀不能满足此要求。
一 溶解度和溶度积
1. MA(固) MA(水) M A
即在水溶液中除M+,A-外,还 有未离解的MA(水)。MA(水) 可以是不带电荷的中性分子(如 AgCl(水)),也可以是离子对
效应、酸效应、络合效应等副反应, 反而使S↑。∴一般沉淀剂过量 50~100%为宜,如沉淀剂不是易挥 发的,则过量20~30%。
2.酸效应(使S↑)
酸效应对沉淀S的影响表现在
和 M (OH )
A(H )
,在此只讨论的影响,由
A(H ) 求KS' P 求S
[H+]↑,平衡向右,S↑。甚至MA↓全 部溶解 例见P.181 例2例3
下,I ,〈 1,S
KSP
KSoP
M g A
,沉淀S↑。
∴利用同离子效应,过量沉淀剂时, 不能过量太多。但一般若沉淀本身的 溶解度很小,则盐效应非常小,可忽 略。
5.其它影响因素
① 温度
沉淀的溶解反应绝大部分是吸热反 应,∴S随T↑而↑。对于溶解度大的 晶 形 ↓ 如 : BaSO4,MgNH4PO4, CaC2O4等,为避免沉淀的溶解损失, 应冷至室温后过滤,洗涤;
m(Al2O3)=0.0364g
此时同量Al所得称量形的质量较小,称 量误差增大。
∴M(称量形)大,F小,有利于少 量组分的测定。
例3:重量法测Fe,ms=0.1666g, 得Fe2O3 0.1370g, 求ω(Fe),ω(Fe3O4)
解:
(Fe)
m( Fe2O3 )
•
2M (Fe) M (Fe2O3)
K
' SP
Ag 2
S 2
4S 3
S3
KS' P 4
3
104.3 100.6
1014.5 mol / L
例4 求Fe(OH)3在纯水中S,
KSP 1038.5
Fe(OH )3 Fe3 3OH
s • (3s)3 KSP
s 4 KSP 1010 27
S很小,∴由于↓溶解产生的
[OH-]≤10-7,介质PH≈7,介质的 [OH-]=10-7控制溶解平衡
★计算弱酸盐MA↓沉淀(如CuS, MnS)在纯水中的溶解度。若其S 很小,则弱碱A(如S2-)水解产生 的[OH-]可忽略,PH≈7;但若S较大, 而A的碱性又较强,则其产生的 [OH-]≈S,以便近似处理。
例3 计算Ag2S在纯水中的S。
(参P181 例4)
Ka1 107.0 Ka2 1012.9 KSP 1049.2
∴酸度也不宜太高(否则形成
HSO
— 4
);如沉淀本身是弱酸(如硅酸
SiO2 • nH2O,钨酸 WO3 • nH2O )易溶于 碱,则应在强酸性介质中沉淀。
3.络合效应(使S↑)
若溶液中存在络合剂与沉淀中 金属离子形成络合物,则反应向沉 淀溶解的方向进行,使S↑,甚至使 沉淀完全溶解。
络合效应有两种情况:
101.0
102.01
K K 10 10 '
2
48.82.015.26*2
SP
SP S(H) A( g NH3)
36.3
K
' SP
[
Ag
]2 [
S 2
]2
(2S)2 • S 4S 3
S 1.31012 mol / L
4.盐效应(使S↑)
在KNO3,NaNO3等强电解质存在
(1) 沉淀剂本身又是络合剂
沉淀剂过量时,既有同离子效应, 又有络合效应(参P183)。
当[Cl-]〈10-2.5时,以同离子效应为 主,[Cl-]↑使S↓;
当[Cl-]〉10-2.5时,以络合效应为主, [Cl-]使S↑。
AgBr↓,AgI↓与此类似。
(2)有外部络合剂存在
例:计算PH=10的NH3-NH4Cl (C=0.10mol/L)缓冲溶液中 Ag2S的溶解度 。
K
H NH3
[
H
]1
[H ] Ka
100.07
[ NH3 ]CNHN(H3 3H)11000.017 101.07
Ag(NH3) 1 1[NH3] 2[NH3]2 1102.33 105.26 105.26
又S 2( H) 1
1 Ka2
[H ]
1 Ka2 Ka1
[H ]2
1101.96
③ 沉淀颗粒大小
同种↓,颗粒越小,S越大
实际中常通过“陈化”,↓在母液中 放置一段时间,使小晶体→大晶体, 以S↓。
④沉淀结构。许多沉淀,初生成时 为“亚稳态”(S大);放置后渐转 为“稳定态”(S小)。
初生NiS(α型) KSP=3×10-19;
放置NiS(β型) KSP=1×10-24;
NiS(γ型)
(武大书则全部采用,并将其作为 Ksp,不加区别)
③如有副反应,参P178,如MA↓离 解的离子与溶液中共存的其它物质 发生反应,
则 M=M(OH)+M(L)-1
M=M M
A= A(H)
A=A A
则 Ksp=MA=MAMA=KspMA
(6-4)
Ksp 称为条件溶度积,是组 成沉淀的离子(构晶离子)的各 种形式总浓度的乘积。
2.
a M
aA=Ksop
(6-2)
① Ksop 称为活度积(常数),仅随 温度变化。
②若引入活度系数γ,则得到用浓度 表示的溶度积常数Ksp。
Ksp=M+
A-
=
aM+
M+
•
aA- = Ksop
A- M+ A-
(6-3)
Ksp与离子强度I有关。本书多 引用I=0.1时的Ksp。仅在计算沉淀 在纯水中的溶解度时(∵S一般都 小,∴I不大,忽略其影响)采用。
KSP S 2
•[HS ][OH ]
KSP
• Kb1
Ksp Kw Ka2
1013.7
S 3 1013.7 104.6
★酸效应对于不同类型的沉淀影响 情况不一样。(参P182)
对于弱酸盐沉淀(如CaC2O4,CaCO3, CdS,MgNH4PO4等),应在较低酸 度下沉淀;
硫酸盐沉淀(PbSO4,CaSO4),由 于H2SO4的Ka2不大,
K SP M
2 A
L(1)
代入(1)式:
S
3
K
' SP
4
3
K
SP
M
2 A
4
二.影响沉淀溶解度的因素
1.同离子效应(使S↓) 组成沉淀的离子称为构晶离
子。向溶液中加入含有某一构晶 离子的试剂或溶液(通常是过量 沉淀剂),则使沉淀的S↓,这就 是同离子效应。 例:P179
沉淀剂过量太多,可能引起盐
S
Fe3
K SP OH 3
K SP 1021
1017.5 mol / L
例5 计算MnS在纯水中的S KSP 1012.6 ,溶解度较大,
S 2 H2O HS OH