无机及分析化学课件 第11章.ppt
合集下载
无机及分析化学PPT
无关； 注： bB 、xB 、wB与T无关； 无关 注意： 1、 CB、n B 、 MB 、bB 必须指明基本单元 注意： 、 2、 C(B) =b C (bB); n(B) =bn (bB) ; M(B)=bM(1/bB)； 、 ； 3、 较稀的水溶液：因V≈ m 、 ρ ≈ 1, ∴ CB ≈ bB 、 较稀的水溶液： ≈ 17 4、 计算时注意单位换算 、
bB:与体积无关 与温度无关 常用于稀溶液依数性的研究 与体积无关,与温度无关 与体积无关 与温度无关,常用于稀溶液依数性的研究
nB mB bB ＝ = mA M B mA
12
水中溶解0.580g水中溶解 水中溶解 的摩尔质量M(NaCl)＝58.44g·mol-1 解：NaCl的摩尔质量 的摩尔质量 ＝
饱和溶液10.00cm3,测得其 例1-3 在常温下取 - 在常温下取NaCl饱和溶液 饱和溶液 质量为12.003g,将溶液蒸干,得NaCl固体 固体3.173g.求： 质量为 ,将溶液蒸干, 固体 . (1)物质的量浓度 (2)质量摩尔浓度 (3)饱和溶液中 ) 质量摩尔浓度 饱和溶液中 NaCl和H2O的摩尔分数,( 的摩尔分数,( 和 的摩尔分数,(4)NaCl饱和溶液的质量分 饱和溶液的质量分 质量浓度. 数(5)质量浓度. 质量浓度 解：(1) NaCl饱和溶液的物质的量浓度为： (1) NaCl
mB ρ= V
分析化学中计算某组分质量浓度
14
2.4 摩尔分数
摩尔分数x 混合系统中 某物质i的物质的量 混合系统中,某物质 的物质的量n 摩尔分数 i:混合系统中 某物质 的物质的量 i占混 合系统中总的物质的量n的分数称为该物质 的分数称为该物质i 合系统中总的物质的量 的分数称为该物质 的摩 尔分数, 其量纲为1,表达式为 表达式为： 尔分数 其量纲为 表达式为： ni xi = n 双组分系统溶液:
无机及分析化学课件
酸碱反应
酸碱反应是指酸和碱之间的中和 反应，生成盐和水。
沉淀反应
沉淀反应是指溶液中的离子结合 成难溶于水的沉淀，从溶液中析 出的过程。
氧化还原反应
氧化数的概念
氧化数是表示原子或分子氧化态的数 值，用于表示原子或分子在氧化还原 反应中的得失电子数。
氧化还原反应的概念
氧化还原反应是指电子转移的反应， 其中氧化剂获得电子，还原剂失去电 子。
气体为参考态。
化学反应的动力学原理
1 2
反应速率的概念
反应速率是描述化学反应快慢的物理量，单位为 摩尔每升每秒（mol/L·s）。
反应速率方程
反应速率与反应物浓度的关系可以用反应速率方 程来表示。
3
活化能的概念
活化能是表示化学反应速率快慢的物理量，单位 为焦耳每摩尔（J/mol）。
酸碱反应与沉淀反应
04 无机化合物的分类与性质
金属元素及其化合物
金属元素概述
金属元素是具有金属光泽、导电、导热性能良好 的元素，通常在周期表中占据一定的位置。
金属单质
金属单质具有金属键合，表现出良好的导电、导 热和延展性。
金属化合物
金属化合物种类繁多，包括氧化物、硫化物、卤 化物等，具有独特的物理和化学性质。
非金属元素及其化合物
杂化合物。
配合物的结构
02
配合物的结构通常由中心原子或离子和配位体组成，配位体通
过配位键与中心原子或离子结合。
簇合物的结构
03
簇合物是由多个原子或离子通过共价键结合形成的复杂化合物，
具有独特的结构和性质。
05 分析化学简介
分析化学的定义与任务
总结词
分析化学是一门研究物质组成、结构和性质的学科，其任务是通过实验手段获 取物质的化学信息。
无机化学课件第十一章
I2(g) + H2(g) 催化剂，Δ 2 HI(g)
3. 存在、分离、性质
氟广泛存在于自然界 萤石（CaF2） 冰晶石（Na3AlF6） 氟磷灰石（Ca3(PO4)2CaCFCl)2
氯: 主要以海水和内地盐湖中的NaCl形式存在
溴，碘：以Na，K，Mg的无机盐形 式存在于海水中
分离：从卤化物中分离卤素单质
2 P(s) + 3 Br2(g) 2 P(s) + 5 I2(g)
2 PBr3(l) 2 PCl3(s)
(无色发烟) (红色)
与 H2 的反应 在低温下，暗处，F2 可与 H2 发生剧烈反应，放出大
量热，导致爆炸。
F2(g) + H2(g)
2 HF(g)
Cl2 在常温下与H2 缓慢反应， 但在紫外光照射下，可
1.强氧化性 F ,Cl ,Br ,I 能力依次减弱
2
2 22
2.与单质作用
F2 在任何温度下都可与金属直接化合，生成高价氟 化物。F2 与 Cu、Ni、Mg 作用时由于金属表面生成一层 致密氟化物保护膜而中止反应。所以 F2 可储存在 Cu、 Ni、Mg 或合金制成的容器中。
Cl2 可与各种金属作用，但干燥的 Cl2 不与 Fe 反应， 因此，Cl2 可储存在铁罐中。
烈。
2 S(s) + Cl2(g)
S2Cl2(l)
(红黄色液体)
S(s) + Cl2(g)(过量)
SCl2(l) (深红色发烟液体)
2 P(s) + 3 Cl2(g)
2 PCl3(l) (无色发烟液体)
2 P(s) + 5 Cl2(g)(过量)
2 PCl5(s) (淡黄色固体)
3. 存在、分离、性质
氟广泛存在于自然界 萤石（CaF2） 冰晶石（Na3AlF6） 氟磷灰石（Ca3(PO4)2CaCFCl)2
氯: 主要以海水和内地盐湖中的NaCl形式存在
溴，碘：以Na，K，Mg的无机盐形 式存在于海水中
分离：从卤化物中分离卤素单质
2 P(s) + 3 Br2(g) 2 P(s) + 5 I2(g)
2 PBr3(l) 2 PCl3(s)
(无色发烟) (红色)
与 H2 的反应 在低温下，暗处，F2 可与 H2 发生剧烈反应，放出大
量热，导致爆炸。
F2(g) + H2(g)
2 HF(g)
Cl2 在常温下与H2 缓慢反应， 但在紫外光照射下，可
1.强氧化性 F ,Cl ,Br ,I 能力依次减弱
2
2 22
2.与单质作用
F2 在任何温度下都可与金属直接化合，生成高价氟 化物。F2 与 Cu、Ni、Mg 作用时由于金属表面生成一层 致密氟化物保护膜而中止反应。所以 F2 可储存在 Cu、 Ni、Mg 或合金制成的容器中。
Cl2 可与各种金属作用，但干燥的 Cl2 不与 Fe 反应， 因此，Cl2 可储存在铁罐中。
烈。
2 S(s) + Cl2(g)
S2Cl2(l)
(红黄色液体)
S(s) + Cl2(g)(过量)
SCl2(l) (深红色发烟液体)
2 P(s) + 3 Cl2(g)
2 PCl3(l) (无色发烟液体)
2 P(s) + 5 Cl2(g)(过量)
2 PCl5(s) (淡黄色固体)
无机及分析化学(第三版)第11章
pH = 7.0, as(H) = 2.5 107
Ksp’ = Ksp as(H) = [Ag+]Cs2- = (2S)2S = 4S3 S = 1.1 10-14 mol/L
14
Sx106 mol/L
(3). 络合效应—增大溶解度
10 同离子效应
8
络合作用
6
Ag+ + Cl-
AgCl
Cl-
Ca2+ , C2O42Ca2+ 加入 H2 C2O4，无CaC2O4 沉淀产生
再加入CO(NH2)2 CO(NH2)2 ＋ H2O9=0=•CCO2 + 2NH3 [C2O42-] 升高，缓慢析出CaC2O4 沉淀
27
11.6 有机沉淀剂
特点
选择性较高 溶解度小，有利于沉淀完全 无机杂质吸附少，易过滤、洗涤 摩尔质量大，有利于减少测定误差 某些沉淀便于转化为称量形
15
酸效应 —络合效应共存
PbC2O4=Pb2+＋C2O42-
HiY H＋ Y
H+
Ksp＝10-9.7
PbY HC2O4－,H2C2O4
pH=4.0，[C2O4´ ]=0.2mol·L-1 , [Y´]=0.01mol·L-1
C2O4(H) ＝100.3
Y(H)＝108.6
[Y]=[Y’]/ Y(H)=10-10.6 mol ·L-1
11.4 影响沉淀纯度的因素（p438)
吸附共沉淀（服从吸附规则）
是胶体沉淀不纯的主要原因，洗涤
包藏共沉淀（服从吸附规则）
是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化或重结晶
混晶共沉淀 预先将杂质分离除去
后沉淀 主沉淀形成后，“诱导”杂质随后沉淀下来
Ksp’ = Ksp as(H) = [Ag+]Cs2- = (2S)2S = 4S3 S = 1.1 10-14 mol/L
14
Sx106 mol/L
(3). 络合效应—增大溶解度
10 同离子效应
8
络合作用
6
Ag+ + Cl-
AgCl
Cl-
Ca2+ , C2O42Ca2+ 加入 H2 C2O4，无CaC2O4 沉淀产生
再加入CO(NH2)2 CO(NH2)2 ＋ H2O9=0=•CCO2 + 2NH3 [C2O42-] 升高，缓慢析出CaC2O4 沉淀
27
11.6 有机沉淀剂
特点
选择性较高 溶解度小，有利于沉淀完全 无机杂质吸附少，易过滤、洗涤 摩尔质量大，有利于减少测定误差 某些沉淀便于转化为称量形
15
酸效应 —络合效应共存
PbC2O4=Pb2+＋C2O42-
HiY H＋ Y
H+
Ksp＝10-9.7
PbY HC2O4－,H2C2O4
pH=4.0，[C2O4´ ]=0.2mol·L-1 , [Y´]=0.01mol·L-1
C2O4(H) ＝100.3
Y(H)＝108.6
[Y]=[Y’]/ Y(H)=10-10.6 mol ·L-1
11.4 影响沉淀纯度的因素（p438)
吸附共沉淀（服从吸附规则）
是胶体沉淀不纯的主要原因，洗涤
包藏共沉淀（服从吸附规则）
是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化或重结晶
混晶共沉淀 预先将杂质分离除去
后沉淀 主沉淀形成后，“诱导”杂质随后沉淀下来
无机及分析化学11酸碱滴定
2020/10/28
=N—NH—
红色(醌式)
17
—SO3-
酚酞的变色原理
O
O-
2 O H-
O H-
2 H+
C
H+
COO-
无色(内酯式)
2020/10/28
粉色(醌式)
红色(羟酸盐式)
18
2 酸碱指示剂的变色点和变色范围
变色点
HIn + H2O H3O+ + In-
K
θ a
(HIn)
c(H+ ) c(Inc(HIn)
2020/10/28
31
滴定过程溶液pH的计算
滴定前：用一元弱酸最简式计算。
c(H+ ) Kaθca 1.76 105 0.1 1.33103(mol L-1) pH 2.89
计量点前差半滴： VNaOH＝19.98mL， 溶液中剩余HAc： 0.1*0.02mmol
生成Ac-： 0.1*19.98mmol
6
1.滴定分析法的类型
酸碱滴定法
强酸强碱的滴定
沉淀滴定法
H+ + OH- ＝ H2O 银量法
Ag+ + X- ＝ AgX
配位滴定法
EDTA法
M + Y ＝ MY
氧化还原滴定法
高锰酸钾法
MnO4-+5Fe2++8H+ ＝ Mn2++5Fe3++4H2O
2020/10/28
7
2. 滴定分析法对滴定反应的要求
2020/10/28
2
11.1.1 滴定分析法的基本原理
基本原理
=N—NH—
红色(醌式)
17
—SO3-
酚酞的变色原理
O
O-
2 O H-
O H-
2 H+
C
H+
COO-
无色(内酯式)
2020/10/28
粉色(醌式)
红色(羟酸盐式)
18
2 酸碱指示剂的变色点和变色范围
变色点
HIn + H2O H3O+ + In-
K
θ a
(HIn)
c(H+ ) c(Inc(HIn)
2020/10/28
31
滴定过程溶液pH的计算
滴定前：用一元弱酸最简式计算。
c(H+ ) Kaθca 1.76 105 0.1 1.33103(mol L-1) pH 2.89
计量点前差半滴： VNaOH＝19.98mL， 溶液中剩余HAc： 0.1*0.02mmol
生成Ac-： 0.1*19.98mmol
6
1.滴定分析法的类型
酸碱滴定法
强酸强碱的滴定
沉淀滴定法
H+ + OH- ＝ H2O 银量法
Ag+ + X- ＝ AgX
配位滴定法
EDTA法
M + Y ＝ MY
氧化还原滴定法
高锰酸钾法
MnO4-+5Fe2++8H+ ＝ Mn2++5Fe3++4H2O
2020/10/28
7
2. 滴定分析法对滴定反应的要求
2020/10/28
2
11.1.1 滴定分析法的基本原理
基本原理
第11章 电势分析法
6
√
无机及分析化学
三、指示电极
包括两类：金属基电极和离子选择性电极。 金属基电极(以金属为基体的电极)是电势分析法 早期被采用的电极。其特点是电极反应中有电子交
换反应，即氧化还原反应发生。
最常用的指示电极是离子选择性电极。
无机及分析化学
7
四、离子选择性电极
• 离子选择电极基本上是膜电极，它是以不同材料制 成的“膜”作为传感器，这种膜只对某些离子有选 择性响应。 • 膜电势与有关离子浓度的关系符合能斯特公式，但 膜电势的产生机理与其他电极不同，膜电势的产生 是由于离子交换和扩散的结果，而没有电子转移。
复合pH电极 14
无机及分析化学
酸度计
无机及分析化学
15
2.离子活(浓)度的测定
电势分析法测定 离子活(浓)度的 基本装置如图。
1.离子选择电极 4.电磁搅拌器
2.参比电极 5.试液容器
3.搅拌子 6.导线
无机及分析化学
16
(1)标准曲线法
操作简便快速，适用于同时测定大批试样。 • 首先配制一系列标准溶液， 分别测出其电动势 ε，然后 在直角坐标纸上作 ε－lgc或 ε－pX(pX 为离子浓度的负 对数)曲线(称为工作曲线或 者标准曲线 ) ；再在同样条 件下测出未知溶液的电动 势εx，从标准曲线上即可查 出未知液的浓度。
无机及分析化学
20
电势滴定法具有下述特点：
• (1)准确度较高，测定的相对 误差可低至0.2%。 • (2)能用于难以用指示剂判断 终点的浑浊或有色溶液的滴 定。 • (3)可以用于非水溶液的滴定。 • (4)能用于连续滴定和自动滴 定，并适用于微量分析。 • 电势滴定的测量仪器如图所 示，滴定时用磁力搅拌器搅 拌试液以加速 反应尽机理与膜电势的产生是由 于 。 A. H+在玻璃膜表面还原而传递电子 B. H+进入玻璃膜的晶格缺陷而形成双电层结构 C. H+穿透玻璃膜而使膜内外H+产生浓差而形成双电层结构 D. H+在玻璃膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构
√
无机及分析化学
三、指示电极
包括两类：金属基电极和离子选择性电极。 金属基电极(以金属为基体的电极)是电势分析法 早期被采用的电极。其特点是电极反应中有电子交
换反应，即氧化还原反应发生。
最常用的指示电极是离子选择性电极。
无机及分析化学
7
四、离子选择性电极
• 离子选择电极基本上是膜电极，它是以不同材料制 成的“膜”作为传感器，这种膜只对某些离子有选 择性响应。 • 膜电势与有关离子浓度的关系符合能斯特公式，但 膜电势的产生机理与其他电极不同，膜电势的产生 是由于离子交换和扩散的结果，而没有电子转移。
复合pH电极 14
无机及分析化学
酸度计
无机及分析化学
15
2.离子活(浓)度的测定
电势分析法测定 离子活(浓)度的 基本装置如图。
1.离子选择电极 4.电磁搅拌器
2.参比电极 5.试液容器
3.搅拌子 6.导线
无机及分析化学
16
(1)标准曲线法
操作简便快速，适用于同时测定大批试样。 • 首先配制一系列标准溶液， 分别测出其电动势 ε，然后 在直角坐标纸上作 ε－lgc或 ε－pX(pX 为离子浓度的负 对数)曲线(称为工作曲线或 者标准曲线 ) ；再在同样条 件下测出未知溶液的电动 势εx，从标准曲线上即可查 出未知液的浓度。
无机及分析化学
20
电势滴定法具有下述特点：
• (1)准确度较高，测定的相对 误差可低至0.2%。 • (2)能用于难以用指示剂判断 终点的浑浊或有色溶液的滴 定。 • (3)可以用于非水溶液的滴定。 • (4)能用于连续滴定和自动滴 定，并适用于微量分析。 • 电势滴定的测量仪器如图所 示，滴定时用磁力搅拌器搅 拌试液以加速 反应尽机理与膜电势的产生是由 于 。 A. H+在玻璃膜表面还原而传递电子 B. H+进入玻璃膜的晶格缺陷而形成双电层结构 C. H+穿透玻璃膜而使膜内外H+产生浓差而形成双电层结构 D. H+在玻璃膜表面进行离子交换和扩散而形成双电层结构
无机及分析化学--溶液和溶胶 ppt课件
两部分组成。平时成绩包括作业和考勤。
参考书
（1）无机化学，北京师范大学 编 （2）无机及分析化学典型题解析及自测试题， 主编赵晓农，西北工业大学出版社,2002
第一章 溶液和胶体
1
§ 1-1 物质聚集状态来自2§ 1-2 分散系
3 § 1-3 溶液的浓度
4
§ 1-4 稀溶液的依数性 （重点）
5 § 1-5 胶体溶液
nB V
cB =
mB MBV
1L该溶液的质量为：m=ρ·V=1.74 g/mL×1000 mL×80%=1392 g
Mm V c (H2SO4) =
(H 2SO 4) (H 2SO 4)
1392g
= 98.07gmol 11L = 14.2 mol·L-1
n
(
1 2
H2SO4)=
2n(H2SO4)
单位：mol ·kg1
1. 应用
nB mB MB
bB
=
mB MBmA
§1.3 溶液的浓度
2. 质量摩尔浓度(bB)：
例：在50.0 g 水中溶有2.00 g 甲醇（CH3OH），求该溶液
的质量摩尔浓度。
M(CH3OH)=32.0 g·mol-1
解:由公式
(1) M
=
m n
(2) bB =
n(NaCl) =
m(NaCl ) M(NaCl )
10.0g 58.4gmol 1
= 0.171 mol
n(H2O) =
m(H 2O) M(H 2O)
90.0g
18.0gmol1 = 5.0 mol
xi
ni n
x(NaCl )
n(NaCl ) n(NaCl ) n(H 2O)
参考书
（1）无机化学，北京师范大学 编 （2）无机及分析化学典型题解析及自测试题， 主编赵晓农，西北工业大学出版社,2002
第一章 溶液和胶体
1
§ 1-1 物质聚集状态来自2§ 1-2 分散系
3 § 1-3 溶液的浓度
4
§ 1-4 稀溶液的依数性 （重点）
5 § 1-5 胶体溶液
nB V
cB =
mB MBV
1L该溶液的质量为：m=ρ·V=1.74 g/mL×1000 mL×80%=1392 g
Mm V c (H2SO4) =
(H 2SO 4) (H 2SO 4)
1392g
= 98.07gmol 11L = 14.2 mol·L-1
n
(
1 2
H2SO4)=
2n(H2SO4)
单位：mol ·kg1
1. 应用
nB mB MB
bB
=
mB MBmA
§1.3 溶液的浓度
2. 质量摩尔浓度(bB)：
例：在50.0 g 水中溶有2.00 g 甲醇（CH3OH），求该溶液
的质量摩尔浓度。
M(CH3OH)=32.0 g·mol-1
解:由公式
(1) M
=
m n
(2) bB =
n(NaCl) =
m(NaCl ) M(NaCl )
10.0g 58.4gmol 1
= 0.171 mol
n(H2O) =
m(H 2O) M(H 2O)
90.0g
18.0gmol1 = 5.0 mol
xi
ni n
x(NaCl )
n(NaCl ) n(NaCl ) n(H 2O)
无机及分析化学-PPT课件精选全文
溶液的浓度 0.02080 mol/L
四位有效数字
溶液的浓度 0.10 mol/L
二位有效数字
被测物含量 56.12％
四位有效数字
平衡常数 K＝1.8x10
二位有效数字
pH值(注) 12.08
二位有效数字
pH值
5.1
一位有效数字
注：
考虑pH值的有效数字时，因为pH值是氢离子浓度 的负对数，所以pH值的有效数字位数只考虑小数点后 数字个数，小数点前面的数字不是有效数字，因为它实 际上只反映了氢离子浓度的数量级。
化学是一门以实验为基础的科学：Chem-is-try
化学在21世纪焕发着新的青春
20世纪化学的标志性成果 1. 合成氨技术 2.三大合成高分子材料:塑料、橡胶、纤维。 3.药物的发明
化学发展的现状（ 21世纪）
化学和其他学科交叉,形成了许多新兴学科:
如地球化学、环境化学、化学生物学、药物化学等 化学已经成为生命、农业、医学、材料、环境等学科 的基础。
(±0.2)+(±0.0002)≈±0.2
所以计算结果的正确表示应为 36.5 。有效数字36.5 正好 与0.2的绝对误差相匹配。
(2)乘除法 例如，以下三个有效数字进行乘除法运算时 0.024×8.156 12.576 ＝0.015564885…… 因为每个数据的最后一位数字均为可疑数字，若最后一位有1
在有效数字中，数字“0”具有双重意义：(1)作为普通 数字使用，它是有效数字；(2)只起定位作用，它不是有效 数字。
例如，测得以下数据：
试剂的体积 12mL (量筒量取)
二位有效数字
试样的质量 0.6283g (分析天平称取) 四位有效数字
滴定液体积 23.58mL (滴定管读取) 四位有效数字
无机及分析化学总复习幻灯片
测定反应为: Na2CO3 + HCl
NaHCO3 + NaCl
以上反应是以酚酞作指示剂，消耗HCl溶液V1(mL)。
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2 + H2O
以上反应是以甲基橙作指示剂，消耗HCl溶液V2(mL)。
计算wN ：2C a 3 O=1 2cHC 2 lV1m M sN2C a 3 O 1 0310% 0
1212.001030.2500163.94
=2
100%=49.18%
11000
(3 2 .0 0 1 2 .0 0 2 ) 1 0 3 0 .2 5 0 0 1 4 1 .9 6
N a2 H P O 4=
1 .0 0 0
1 0 0 %
= 2 8 .3 9 %
第十四章氧化还原滴定法
=0.51，所以Q算Q表，则79.90应该舍去。
2. 根据所有保留值，求出平均值：
x= 7 9 .5 8 7 9 .4 5 7 9 .4 7 7 9 .5 0 7 9 .6 2 7 8 .3 8= 7 9 .5 0 %
6
3. 求出平均偏差：
d=0.080.050.030.120.12=0.07
HBegCCl22lBBFCl33 CSiHC4l4
Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si
Hg(ⅡB)
(ⅣA)
三角锥
NH 3
PH 3 N,P (ⅤA)
V型
H2O
H 2S
O,S
(ⅥA)
第九章 配合物结构
• 配合物的基本概念（形成体、配位体、配 位原子、配位数、单基配位体、多基配位 体）
• 常见配合物分子的磁性 • 配合物的价键理论 • 四配位、六配位配合物的杂化、磁性、内
无机及分析化学第十一章金属元素
第十一章 金属元素
11.1 元素概述 11.2 s区元素 11.3 ds区元素 11.4 d区元素
学习要求
1．掌握s区元素的通性和重要化合物的 性质
2．熟悉ds区重要元素及其化合物的性质 3．掌握d区元素的特性和重要化合物性
质
元素化学是研究元素所组成的单质和化合物的 制备、性质及其变化规律的一门学科，它是各 门化学学科的基础。
通常稀有元素也可继续分为：轻稀有金属、高熔点稀有 金属、分散稀有元素、稀有气体、稀土金属、放射性稀 有元素等。
3．生命元素与非生命元素 根据元素的生物效应不同来分。 生命元素又可根据在人体中的含量及作用再进
行细分，可分为人体必需元素（essential elements）（包括宏量元素和微量元素）和有
碱金属与具有相同电子层的碱土金属相比，核电荷少，原 子半径大，原子核吸引外层电子的能力弱，最外层电子更 易失去，即碱金属的还原性比碱土金属的还原性强。
ⅠA
ⅡA
Li
Be
原子半径增大
Na
Mg
电离能、电负性减小
K
Ca
金属性、还原性增强
Rb
Sr
Cs
Ba
原子半径减小 电离能、电负性增大 金属性、还原性减弱
Cr2O3 + 3Na2O2 = 2Na2CrO4 + Na2O
MnO2 + Na2O2 = Na2MnO4
过氧化钠的主要用途是作氧化剂和氧气发生剂，此 外，还用作消毒剂以及纺织、纸浆的漂白剂等。 钙、锶、钡的氧化物与过氧化物作用，得到相应的 过氧化物：
MO + H2O2 +7H2O = MO2·8H2O 工业上过氧化钡的制备：
由表可知，这10种元素占了地壳总质量的 99.2%。而且轻元素含量较高，重元素含量较 低。
11.1 元素概述 11.2 s区元素 11.3 ds区元素 11.4 d区元素
学习要求
1．掌握s区元素的通性和重要化合物的 性质
2．熟悉ds区重要元素及其化合物的性质 3．掌握d区元素的特性和重要化合物性
质
元素化学是研究元素所组成的单质和化合物的 制备、性质及其变化规律的一门学科，它是各 门化学学科的基础。
通常稀有元素也可继续分为：轻稀有金属、高熔点稀有 金属、分散稀有元素、稀有气体、稀土金属、放射性稀 有元素等。
3．生命元素与非生命元素 根据元素的生物效应不同来分。 生命元素又可根据在人体中的含量及作用再进
行细分，可分为人体必需元素（essential elements）（包括宏量元素和微量元素）和有
碱金属与具有相同电子层的碱土金属相比，核电荷少，原 子半径大，原子核吸引外层电子的能力弱，最外层电子更 易失去，即碱金属的还原性比碱土金属的还原性强。
ⅠA
ⅡA
Li
Be
原子半径增大
Na
Mg
电离能、电负性减小
K
Ca
金属性、还原性增强
Rb
Sr
Cs
Ba
原子半径减小 电离能、电负性增大 金属性、还原性减弱
Cr2O3 + 3Na2O2 = 2Na2CrO4 + Na2O
MnO2 + Na2O2 = Na2MnO4
过氧化钠的主要用途是作氧化剂和氧气发生剂，此 外，还用作消毒剂以及纺织、纸浆的漂白剂等。 钙、锶、钡的氧化物与过氧化物作用，得到相应的 过氧化物：
MO + H2O2 +7H2O = MO2·8H2O 工业上过氧化钡的制备：
由表可知，这10种元素占了地壳总质量的 99.2%。而且轻元素含量较高，重元素含量较 低。
无机及分析化学 第11章 元素化学
地球上分布最广的10种元素的质量分数 元素符号 质量分数/% 元素符号 质量分数/% O 52.32 Fe 1.50 H 16.95 Ca 1.48 Si 16.67 Mg 1.39 Al 5.53 K 1.08 Na 1.95 Ti 0.22
11.1 元素概述
11.1.2 元素分类
●金属元素、非金属元素：根据元素的电子得失能力分
11.3 p区元素
11.3.1 p区元素的通性
2 物理性质 ●包含有：
□金属固体：如铝；
□非金属固体：如碘； □非金属液体：如溴；
□非金属气体（双原子分子）：如氧气
●同周期元素中，熔、沸点从左到右逐渐减小 ●同族元素中，熔、沸点从上到下逐渐增大
11.3 p区元素
11.3.1 p区元素的通性
3 化学性质
11.2 s区元素
11.2.1 s区元素的通性
3 化学性质
●典型的金属性，活泼性高：与卤素、氧及活泼非金属反应 ●还原能力：强还原剂，碱金属比碱土金属强 ●化合物：大都以离子键形成
典型反应 Ⅰ A族 M+X2→MX（X为卤素） M+H2→MH M+H2O→MOH M+TiCl4→Ti+MCl M+O2→M2O M 2 O2 MO2 Ⅱ A族 MX2 MH2（Be、Mg除外) M(OH)2(Ca、Sr、Ba） Ti+MgCl2 MO MO2(Ca、Sr、Ba)
●p区元素在许多化合物中常以共价键结合
●p区元素大多具有多种氧化值，其最高正氧化值等于其最外 层电子数（即族数）。 ●p区非金属元素（除稀有气体外），在单质状态以非极性共 价键结合，可形成独立的双原子分子，如Cl2、O2、N2等； 也可形成多原子的巨形分子，如C、Si、B等。 ●p区金属元素金属性比碱金属和碱土金属要弱。某些元素甚 至表现出两性，如Si、Al等。
11.1 元素概述
11.1.2 元素分类
●金属元素、非金属元素：根据元素的电子得失能力分
11.3 p区元素
11.3.1 p区元素的通性
2 物理性质 ●包含有：
□金属固体：如铝；
□非金属固体：如碘； □非金属液体：如溴；
□非金属气体（双原子分子）：如氧气
●同周期元素中，熔、沸点从左到右逐渐减小 ●同族元素中，熔、沸点从上到下逐渐增大
11.3 p区元素
11.3.1 p区元素的通性
3 化学性质
11.2 s区元素
11.2.1 s区元素的通性
3 化学性质
●典型的金属性，活泼性高：与卤素、氧及活泼非金属反应 ●还原能力：强还原剂，碱金属比碱土金属强 ●化合物：大都以离子键形成
典型反应 Ⅰ A族 M+X2→MX（X为卤素） M+H2→MH M+H2O→MOH M+TiCl4→Ti+MCl M+O2→M2O M 2 O2 MO2 Ⅱ A族 MX2 MH2（Be、Mg除外) M(OH)2(Ca、Sr、Ba） Ti+MgCl2 MO MO2(Ca、Sr、Ba)
●p区元素在许多化合物中常以共价键结合
●p区元素大多具有多种氧化值，其最高正氧化值等于其最外 层电子数（即族数）。 ●p区非金属元素（除稀有气体外），在单质状态以非极性共 价键结合，可形成独立的双原子分子，如Cl2、O2、N2等； 也可形成多原子的巨形分子，如C、Si、B等。 ●p区金属元素金属性比碱金属和碱土金属要弱。某些元素甚 至表现出两性，如Si、Al等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11.2 影响沉淀溶解度的因素
11.2.1 温度的影响 沉淀的溶解反应, 绝大多数是吸热反应, 沉淀
的溶解度一般随温度升高而增大. 对于在热溶液中溶解度大的沉淀，在室温下
过滤、洗涤，例如 MgNH4PO4；无定形沉淀(如 Fe2O3·nH2O)的溶解度小，冷却后难于过滤洗涤， 要趁热过滤洗涤。
11.2.2 溶剂的影响
均相成核: 构晶离子在过饱和溶液中,通过离子的缔合 作用,自发形成晶核。占优势时形成无定形沉淀。 异相成核: 溶液中混有的固体微粒,在沉淀过程中起着 晶种的作用,诱导沉淀的形成.占优势时形成晶形沉淀.
分散度－晶核形成速度－沉淀生成的初始速度可 以用韦曼的经验公式表示:
沉淀生成的初始速度=K ×(Q-S)/S Ｑ：沉淀剂加入瞬间沉淀物质的浓度； S：晶核的溶解度； Q-S：过饱和度，引起沉淀作用的动力； (Q-S)/S：相对过饱和度； K：为常数，与沉淀性质、介质及温度等有关。
c. 电解法 利用电解原理，用电子作沉淀剂使金属离子在电极
上还原析出，然后称量，求得其含量。
(2) 特点 a. 成熟的经典法，无标样分析法，用于仲裁分析。
b. 用于常量组分的测定，准确度高，相对误差 在0.1% - 0.2% 之间。
c. 耗时多、周期长，操作烦琐。 d. 常量的硅、硫、镍等元素的精确测定仍采用重 量法。
2. 对沉淀的要求
(1) 沉淀的溶解度必须很小，这样才能使被测组分 沉淀完全； (2) 沉淀应是粗大的晶形沉淀。这样夹带的杂质少， 便于过滤、洗涤。 (3) 沉淀经干燥或灼烧后，组成应恒定，且在空气 中稳定，这样才能具有确定的化学式。 (4) 沉淀应有较大的分子量，可使称量误差减小。 (5) 沉淀剂最好在灼烧时能挥发掉。
溶或离解度很小的化合物，优先被吸附。 例：BaSO4 － SO42- －Ca2+ － Mg2+ 离子的价数越高，浓度越大，越易被吸附。 例：BaSO4 － SO42- －Fe3+ － Fe2+
吸附量与下列因素有关： (1) 沉淀的总表面积越大吸附量越大。同质量的沉
淀，沉淀颗粒越小则比表面积越大，吸附杂质量 越大。故晶形沉淀吸附杂质量少，无定形沉淀表 面吸附严重。 (2) 溶液中杂质浓度越大，吸附越严重。 (3) 与溶液温度有关。吸附是放热过程，升高溶液的 温度，可以减少杂质的吸附。 * 减少措施：吸附是发生在沉淀的表面，洗涤沉 淀是减少吸附杂质的有效方法。
11.2.5 沉淀的形态 初生成时，“亚稳态”的溶解度大，放置后，
“稳定态”的溶解度小。 例如 “亚稳态” α-CoS Ksp=4×10-20
“稳定态” β-CoS Ksp=7.9×10-24
11.3 沉淀的形成
1. 沉淀的类型
生成的沉淀类型，首先取决于沉淀的性质， 其次与沉淀形成的条件、沉淀后的处理有密切 的关系。在重量分析法中，最好能获得晶形沉 淀。分为三类：晶形沉淀、无定形沉淀、凝乳 状沉淀。
2. 沉淀的形成过程
沉淀的形成是一个复杂过程，有关这方面的 理论都是定性的解释或经验公式的描述，很不 成熟。
沉淀的形成过程如下：
构晶 离子
成核作用 晶核
成长
沉淀 聚集 无定形沉淀 颗粒 定向排列 晶形沉淀
晶核形成速度小于晶核成长速度，则获得 较大沉淀颗粒，且能定向地排列成为晶形沉 淀；若晶核生成极快，则形成大量细小微晶， 只能凝聚起来得到细小的胶状沉淀。
11.4 影响沉淀纯度的因素
1. 共沉淀 当一种沉淀从溶液中析出时，溶液中某些可溶的组
分同生成的沉淀一起析出混杂于沉淀之中，这种现象 称为共沉淀现象。
共沉淀现象使沉淀玷污，这是重量分析法误差的主 要来源之一。
例如: 以BaCl2为沉淀剂测定SO42-时，试液中Fe3+会以 Fe2(SO4)3的形式夹杂在BaSO4沉淀中一起析出,给分析 结果带来误差。
共沉淀现象分为三类：吸附共沉淀、包藏(吸留和包 夹)、混晶或固溶体。
吸附共沉淀：由于沉淀表面上离子电荷的不完全 等衡，使沉淀吸附溶液中的杂质离子的现象。
吸附原则：表面吸附是有选择性的。 (1) 第一吸附层首先吸附过量的构晶离子。此外,
那些与构晶离子半径相似、电荷相同的离子 也容易被吸附。
例：BaSO4 － SO42- － Pb2+ (2) 第二吸附层的抗衡离子能与构晶离子生成微
第11章 重量分析法
11.1 概述 11.2 影响沉淀溶解度的因素 11.3 沉淀的形成 11.4 影响沉淀纯度的因素 11.5 沉淀条件的选择 11.6 沉淀的灼烧 11.7 重量分析结果的计算
11.1 概述
1. 重量分析法的分类和特点 在重量分析中，先用适当的方法将被测组分与试
样中的其他组分分离后，转化为一定的称量形式， 然后称重，由称得的物质的质量计算该组分的含量。 根据被测组分与其他组分分离方法的不同，有三种 重量分析法。
大多数无机盐沉淀在水中的溶解度比在有机 溶剂中大一些。
例如:PbSO4 S=45mg/L(水) S=2.3mg/L(30%乙醇水溶液) 相似者相溶, 加入有机溶剂，S↓
11.2. 3 形成胶体溶液 胶体颗粒很小,容易透过滤纸而引起损失,因此要避免
形成胶体溶液.常采用加热或加入大量电解质措施.
11.2.4 沉淀颗粒大小 同一种沉淀，晶体颗粒大，溶解度小； 晶体颗粒小， 溶解度大。 通常采用陈化获得大颗粒的沉淀。 例如: SrSO4 沉淀 大颗粒 S = 6.2×10-4mol/L 0.05μm S = 6.7×10-4mol/L 增大8% 0.01μm S = 9.3×10-4mol/L 越慢，能
得到大颗粒沉淀。各种沉淀都有一个能大批自发
产生晶核的相对过饱和极限值，称为临界值。
控制相对过饱和度在临界值以下，沉淀以异相
成核为主，得到大颗粒沉淀。超过临界值后，沉
淀以均相成核为主，得到小颗粒沉淀。
例如
沉淀
临界值
BaSO4 CaC2O4 ·H2O
AgCl
1000 31 5.5
(1) 重量分析法分类 a. 沉淀法
沉淀法是重量分析法中的主要方法。被测组分以 微溶化合物的形式沉淀出来，再将沉淀过滤、洗涤、 烘干或灼烧，最后称重并计算其含量。
b. 气化法（又称为挥发法） 利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使试样中
待测组分挥发逸出，然后根据试样质量的减少计算该组 分的含量；或当该组分逸出时,选择适当吸收剂使它吸收， 然后根据吸收剂质量的增加计算该组分的含量。