分析化学第八章 重量分析法
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沉淀反应达到平衡时，由于强电解质的存在或加入 其它强电解质，使沉淀的溶解度增大，这种现象称为盐 效应。
四、酸效应
溶液酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸效应。 酸效应的发生主要是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、 多元酸或难溶酸离解平衡的影响。
五、配位效应
AgCl(s) 2NH3 ƒ Ag(NH3)2 Cl
对于MmAn型微溶化合物，其溶解平衡如下： MmAn（固）⇌ mMn++nAm-
因此其溶度积表达式为：
Ksp=[Mn+]m [Am-]n 假设微溶化合物MmAn，在一定温度下其溶解度为s，根 据沉淀溶解平衡：
[Mn+]=ms ， [Am-]=ns Ksp= [Mn+]m [Am-]n =(ms)m·(ns)n=sm+n
⑴沉淀的溶解度要小。 ⑵沉淀必须纯净，并避免玷污。 ⑶沉淀应易于过滤和洗涤。 ⑷沉淀形应易于转化为称量形。
2.对称量形的要求
⑴称量形要有固定的化学组成，并且与化学 式相符，这是定量计算的基本依据。
⑵称量形要有足够的稳定性，不易吸收空气 中的CO2、H2O。
⑶称量形的摩尔质量尽可能大。
三、沉淀剂的选择
一、溶解度与溶度积
当水中存在1∶1型微溶化合物MA时，MA溶解并达到 饱和状态后，有下列平衡关系：
MA（固）⇌ M++A-
则
Ksp= [M+][A-]
式中Ksp为溶度积常数（简称溶度积）
假设微溶化合物MA，在一定温度下其溶解度为s，根据沉
淀溶解平衡，则 [M+]=s ， [A-]=s
Ksp= [M+][A-]=s·s=s2
无定形沉淀：颗粒直径小于0.02μm， 如Fe2O3·xH2O
凝乳状沉淀: 颗粒直径在0.02～0.1um， 介于上两者之间，如AgCl
二、沉淀的形成
构晶离子
晶核
沉淀微粒
凝聚
无定形沉淀
成长定向排列
晶形沉淀
三、沉淀的沾污
1．共沉淀
当沉淀从溶液中析出时，溶液中的某些可溶 性组分也同时沉淀下来的现象称为共沉淀。
1.选用具有较好选择性的沉淀剂。 2.选用能与待测离子生成溶解度最小的沉淀 的沉淀剂。 3.尽可能选用易挥发或经灼烧易除去的沉淀剂。 4.选用溶解度较大的沉淀剂。
返回
四、重量分析法的主要操作过程
试样 过滤和洗涤
溶解
沉淀
烘干或灼烧
称量、恒重
第二节 影响沉淀的溶解度的因素
一、溶解度与溶度积 二、同离子效应 三、盐效应 四、酸效应 五、配位效应
分析化学
高职高专化学教材编写组 编
第八章 重量分析法
“十二五”职业教育国家规划教材 高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材
学习目标： 1.掌握晶形沉淀和无定形沉淀的沉淀条件。 2.掌握重量分析结果计算。 3.理解各种因素对沉淀溶解度的影响；了解影响沉淀纯净的 因素。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
⑴表面吸附
晶
格
表面
双电 层
_ Ba2+ _ SO2-4 -_ Ba2+_ SO42- -__
SO
2
4-
-_
Ba2+ _
SO
2 -_
4-
Ba2+
_
Ba2+_ SO42- -_ Ba2+_ SO42- -_
SO
2
-4
-_
Ba2+ _
SO42- -_
Ba2+_
- - - Ba2+ Cl - - - Ba2+ Cl -
l
l
⑵吸留和包藏 吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀中。包藏
常指母液机械地包藏在沉淀中。
包藏在晶体内部的杂质不能用洗涤的方法将杂质除 去，可以借改变沉淀条件或重结晶的方法来减免。
l
l
⑶混晶
当溶液杂质离子与构晶离子半径相近，晶体结 构相同时，杂质离子将进入晶核排列中形成混晶。
例如：用SO42-沉淀Ba2+时，溶液中有Pb2+。
AgCl(s) Cl ƒ AgCl2
进行沉淀反应时，若溶液中存在能与构晶离子生成 可溶性配合物的配位剂，则可使沉淀溶解度增大，这种 现象称为配位效应。
第三节 沉淀的形成及沾污
一、沉淀的类型 二、沉淀的形成 三、沉淀的沾污 四、减少沉淀玷污的方法
一、沉淀的类型
沉淀
晶形沉淀：颗粒直径0.1-1μm， 如BaSO4
SO42- + Ba2+
BaSO4
(Pb2+)
(Pb2+)
故Pb2+将进入BaSO4的晶格而成为混晶析出， 使BaSO4沉淀带有Pb2+杂质。
l
l
⑶混晶
当溶液杂质离子与构晶离子半径相近，晶体结 构相同时，杂质离子将进入晶核排列中形成混晶。
例如：用SO42-沉淀Ba2+时，溶液中有Pb2+。
SO42- + Ba2+
l
四、称量形的获得
l
1．沉淀的过滤和洗涤 沉淀常用定量滤纸（也称无灰滤纸）或
玻璃砂芯坩埚过滤。 洗涤沉淀是为了洗去沉淀表面吸附的杂
质和混杂在沉淀中的母液。 同体积的洗涤液，采用“少量多次”“尽量 沥干”的洗涤原则。
l
l
2．沉淀的烘干和灼烧
沉淀的烘干或灼烧是为了除去沉淀中的水 分和挥发性物质，并转化为组成固定的称量形。
BaSO4 233.4
Ba 137.4
0.5051g
mBa g
mBa ＝0.5051×137.4/233.4g＝0.2973g
即
mBa
mBaSO4
M (Ba) M (BaSO4 )
l
换算因数或化学因数F ：即欲测组分的摩尔质 量与称量形的摩尔质量之比，常用F表示。 将BaSO4换算成Ba。
换算因数= M (Ba )
二、无定形沉淀
l
⑴在较浓的溶液中进行沉淀。
⑵在热溶液中及电解质存在下进行沉淀。
⑶趁热过滤洗涤，不需陈化。
l
三、均匀沉淀法
l
这种方法是通过某一化学反应，使沉淀剂 从溶液中缓慢地、均匀地产生出来，使沉淀在 整个溶液中缓慢地、均匀地析出，获得颗粒较 大、结构紧密、纯净、易于过滤和洗涤的沉淀。
例如：在酸性含Ca2+的试液中加入过量的草酸， 利用尿素水解产生的NH3逐渐提高溶液的pH， 使CaC2O4均匀缓慢地形成。
BaSO 4
2.挥发法（又称气化法）
例如，测定氯化钡晶体（BaCl2·2H2O）中结晶水的含 量。
3.电解法
二、沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求
Ba2+ 沉淀 BaSO4 灼烧BaSO4
被测组分 沉淀形
称量形
Fe3+ 沉淀 Fe（OH）3 灼烧 3 Fe2O3
被测组分 沉淀形
称量形
1.对沉淀形的要求
组成沉淀晶体的离子称为构晶离子。 当沉淀反应达到平衡后，如果向溶液中加入适当过 量的含有某一构晶离子的试剂或溶液，则沉淀的溶解度 减小，这种现象称为同离子效应。
在实际分析中，常加入过量沉淀剂，利用同离子 效应，使被测组分沉淀完全。
三、盐效应
例如：AgCl、BaSO4在KNO3溶液中的溶解度比在 纯水中大，而且溶解度随KNO3浓度增大而增大。
二、同离子效应
例如：25℃时，BaSO4在水中的溶解度为 s=[Ba2+]=[ SO42-]= Ksp = 1.11010 =1.05×10-5mol/L 在200mL溶液中溶解的BaSO4的质量为 1.05×10-5×233×0.200=4.893×10-4g=0.4893mg 沉淀的溶解损失超过0.0001g。
BaSO4
(Pb2+)
(Pb2+)
故Pb2+将进入BaSO4的晶格而成为混晶析出， 使BaSO4沉淀带有Pb2+杂质。
l
l
2．后沉淀
在沉淀析出后，当沉淀与母液一起放置时，溶液中某 些杂质离子可能慢慢地沉积到原沉淀上，放置时间越长， 杂质析出的量越多，这种现象称为后沉淀。
例如：Mg2+存在时以（NH4）2C2O4沉淀Ca2+，开始时只有 很少量Mg2+被共沉淀。若将含有Mg2+的母液与CaC2O4沉淀 一起放置一段时间，CaC2O4晶体表面吸附大量C2O42-，使 CaC2O4沉淀表面附近C2O42-的浓度增加，在CaC2O4沉淀表 面就会有MgC2O4析出。
解
ws
mS ms
100%
mBaSO4
M (S) M (BaSO4 ) ms
100%
ws
0.482132.06 / 233.4 0.1819
100%
36.41%
l
第六节 重量分析法应用示例
l
一、挥发法在分析中应用
二、沉淀法在分析中应用
l
一、挥发法在分析中应用
l
1.水分的测定 例如CuSO4·5H2O，BaCl2·2H2O。 2.灼烧失量测定 3.灰分、挥发分测定
概述 影响沉淀的溶解度的因素 沉淀的形成及沾污 沉淀的条件 重量分析结果计算 重量分析法应用示例
第一节 概述
一、重量分析法的分类和特点 二、沉淀重量法对沉淀形式和称量 形式的要求 三、沉淀剂的选择 四、重量分析法的主要操作过程
一、重量分析法的分类和特点
重量分析法的分类
1.沉淀法
SO
2 4
Ba 2
M (BaSO 4 )
将Fe2O3换算成Fe3O4。 换算因数= 2M (Fe 3O4 )
3M (Fe 2O3 )
l
求算换算因数时，一定要注意使分子和分 母所含被测组分的原子或分子数目相等，所以 在待测组分的摩尔质量和称量形摩尔质量之前 有时需要乘以适当的系数。
lห้องสมุดไป่ตู้
【例8-1】用BaSO4重量法测定黄铁矿中硫的含 量时，称取试样0.1819g，最后得到BaSO4沉 淀0.4821g，计算试样中硫的质量分数。
l
二、沉淀法在分析中应用
l
1.可溶性硫酸盐中硫的测定(氯化钡沉淀法)
2.钢铁中镍含量的测定(丁二酮肟重量法 GB/T223.25-1994)
第五节 重量分析结果计算
l
最后称量形与被测组分形式：
例如，测定要求计算SiO2的含量，重量分析最后 称量形也是SiO2，其分析结果按下式计算：
w mSiO2 100%
SiO2
ms
l
如果最后称量形与被测组分形式不一致：
如测定钡时，得到BaSO4沉淀0.5051克，可按下 列方法换算成被测组分钡的质量。
如果使溶液中的[SO42-]增至0.10 mol/L，此时BaSO4 的溶解度为
s=[Ba2+]= Ksp/ [SO42-] =( 1.1×10-10/0.10) mol/L =1.1×10-9mol/L
在200mL溶液中溶解的BaSO4的质量为 1.1×10-9×233×0.200=5.126×10-8g
l
四、减少沉淀玷污的方法
l
1.采用适当的分析步骤。 2.选择合适的沉淀剂 。
3.改变杂质的存在形式，使之不易被沉淀吸附。
4.选择沉淀条件。
l
第四节 沉淀的条件
l
一、晶形沉淀
二、无定形沉淀
三、均匀沉淀法
四、称量形的获得
l
一、晶形沉淀
l
（1）在适当稀、热溶液中进行。
（2）快搅慢加。
（3）陈化。
l
四、酸效应
溶液酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸效应。 酸效应的发生主要是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、 多元酸或难溶酸离解平衡的影响。
五、配位效应
AgCl(s) 2NH3 ƒ Ag(NH3)2 Cl
对于MmAn型微溶化合物，其溶解平衡如下： MmAn（固）⇌ mMn++nAm-
因此其溶度积表达式为：
Ksp=[Mn+]m [Am-]n 假设微溶化合物MmAn，在一定温度下其溶解度为s，根 据沉淀溶解平衡：
[Mn+]=ms ， [Am-]=ns Ksp= [Mn+]m [Am-]n =(ms)m·(ns)n=sm+n
⑴沉淀的溶解度要小。 ⑵沉淀必须纯净，并避免玷污。 ⑶沉淀应易于过滤和洗涤。 ⑷沉淀形应易于转化为称量形。
2.对称量形的要求
⑴称量形要有固定的化学组成，并且与化学 式相符，这是定量计算的基本依据。
⑵称量形要有足够的稳定性，不易吸收空气 中的CO2、H2O。
⑶称量形的摩尔质量尽可能大。
三、沉淀剂的选择
一、溶解度与溶度积
当水中存在1∶1型微溶化合物MA时，MA溶解并达到 饱和状态后，有下列平衡关系：
MA（固）⇌ M++A-
则
Ksp= [M+][A-]
式中Ksp为溶度积常数（简称溶度积）
假设微溶化合物MA，在一定温度下其溶解度为s，根据沉
淀溶解平衡，则 [M+]=s ， [A-]=s
Ksp= [M+][A-]=s·s=s2
无定形沉淀：颗粒直径小于0.02μm， 如Fe2O3·xH2O
凝乳状沉淀: 颗粒直径在0.02～0.1um， 介于上两者之间，如AgCl
二、沉淀的形成
构晶离子
晶核
沉淀微粒
凝聚
无定形沉淀
成长定向排列
晶形沉淀
三、沉淀的沾污
1．共沉淀
当沉淀从溶液中析出时，溶液中的某些可溶 性组分也同时沉淀下来的现象称为共沉淀。
1.选用具有较好选择性的沉淀剂。 2.选用能与待测离子生成溶解度最小的沉淀 的沉淀剂。 3.尽可能选用易挥发或经灼烧易除去的沉淀剂。 4.选用溶解度较大的沉淀剂。
返回
四、重量分析法的主要操作过程
试样 过滤和洗涤
溶解
沉淀
烘干或灼烧
称量、恒重
第二节 影响沉淀的溶解度的因素
一、溶解度与溶度积 二、同离子效应 三、盐效应 四、酸效应 五、配位效应
分析化学
高职高专化学教材编写组 编
第八章 重量分析法
“十二五”职业教育国家规划教材 高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材
学习目标： 1.掌握晶形沉淀和无定形沉淀的沉淀条件。 2.掌握重量分析结果计算。 3.理解各种因素对沉淀溶解度的影响；了解影响沉淀纯净的 因素。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
⑴表面吸附
晶
格
表面
双电 层
_ Ba2+ _ SO2-4 -_ Ba2+_ SO42- -__
SO
2
4-
-_
Ba2+ _
SO
2 -_
4-
Ba2+
_
Ba2+_ SO42- -_ Ba2+_ SO42- -_
SO
2
-4
-_
Ba2+ _
SO42- -_
Ba2+_
- - - Ba2+ Cl - - - Ba2+ Cl -
l
l
⑵吸留和包藏 吸留是被吸附的杂质机械地嵌入沉淀中。包藏
常指母液机械地包藏在沉淀中。
包藏在晶体内部的杂质不能用洗涤的方法将杂质除 去，可以借改变沉淀条件或重结晶的方法来减免。
l
l
⑶混晶
当溶液杂质离子与构晶离子半径相近，晶体结 构相同时，杂质离子将进入晶核排列中形成混晶。
例如：用SO42-沉淀Ba2+时，溶液中有Pb2+。
AgCl(s) Cl ƒ AgCl2
进行沉淀反应时，若溶液中存在能与构晶离子生成 可溶性配合物的配位剂，则可使沉淀溶解度增大，这种 现象称为配位效应。
第三节 沉淀的形成及沾污
一、沉淀的类型 二、沉淀的形成 三、沉淀的沾污 四、减少沉淀玷污的方法
一、沉淀的类型
沉淀
晶形沉淀：颗粒直径0.1-1μm， 如BaSO4
SO42- + Ba2+
BaSO4
(Pb2+)
(Pb2+)
故Pb2+将进入BaSO4的晶格而成为混晶析出， 使BaSO4沉淀带有Pb2+杂质。
l
l
⑶混晶
当溶液杂质离子与构晶离子半径相近，晶体结 构相同时，杂质离子将进入晶核排列中形成混晶。
例如：用SO42-沉淀Ba2+时，溶液中有Pb2+。
SO42- + Ba2+
l
四、称量形的获得
l
1．沉淀的过滤和洗涤 沉淀常用定量滤纸（也称无灰滤纸）或
玻璃砂芯坩埚过滤。 洗涤沉淀是为了洗去沉淀表面吸附的杂
质和混杂在沉淀中的母液。 同体积的洗涤液，采用“少量多次”“尽量 沥干”的洗涤原则。
l
l
2．沉淀的烘干和灼烧
沉淀的烘干或灼烧是为了除去沉淀中的水 分和挥发性物质，并转化为组成固定的称量形。
BaSO4 233.4
Ba 137.4
0.5051g
mBa g
mBa ＝0.5051×137.4/233.4g＝0.2973g
即
mBa
mBaSO4
M (Ba) M (BaSO4 )
l
换算因数或化学因数F ：即欲测组分的摩尔质 量与称量形的摩尔质量之比，常用F表示。 将BaSO4换算成Ba。
换算因数= M (Ba )
二、无定形沉淀
l
⑴在较浓的溶液中进行沉淀。
⑵在热溶液中及电解质存在下进行沉淀。
⑶趁热过滤洗涤，不需陈化。
l
三、均匀沉淀法
l
这种方法是通过某一化学反应，使沉淀剂 从溶液中缓慢地、均匀地产生出来，使沉淀在 整个溶液中缓慢地、均匀地析出，获得颗粒较 大、结构紧密、纯净、易于过滤和洗涤的沉淀。
例如：在酸性含Ca2+的试液中加入过量的草酸， 利用尿素水解产生的NH3逐渐提高溶液的pH， 使CaC2O4均匀缓慢地形成。
BaSO 4
2.挥发法（又称气化法）
例如，测定氯化钡晶体（BaCl2·2H2O）中结晶水的含 量。
3.电解法
二、沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求
Ba2+ 沉淀 BaSO4 灼烧BaSO4
被测组分 沉淀形
称量形
Fe3+ 沉淀 Fe（OH）3 灼烧 3 Fe2O3
被测组分 沉淀形
称量形
1.对沉淀形的要求
组成沉淀晶体的离子称为构晶离子。 当沉淀反应达到平衡后，如果向溶液中加入适当过 量的含有某一构晶离子的试剂或溶液，则沉淀的溶解度 减小，这种现象称为同离子效应。
在实际分析中，常加入过量沉淀剂，利用同离子 效应，使被测组分沉淀完全。
三、盐效应
例如：AgCl、BaSO4在KNO3溶液中的溶解度比在 纯水中大，而且溶解度随KNO3浓度增大而增大。
二、同离子效应
例如：25℃时，BaSO4在水中的溶解度为 s=[Ba2+]=[ SO42-]= Ksp = 1.11010 =1.05×10-5mol/L 在200mL溶液中溶解的BaSO4的质量为 1.05×10-5×233×0.200=4.893×10-4g=0.4893mg 沉淀的溶解损失超过0.0001g。
BaSO4
(Pb2+)
(Pb2+)
故Pb2+将进入BaSO4的晶格而成为混晶析出， 使BaSO4沉淀带有Pb2+杂质。
l
l
2．后沉淀
在沉淀析出后，当沉淀与母液一起放置时，溶液中某 些杂质离子可能慢慢地沉积到原沉淀上，放置时间越长， 杂质析出的量越多，这种现象称为后沉淀。
例如：Mg2+存在时以（NH4）2C2O4沉淀Ca2+，开始时只有 很少量Mg2+被共沉淀。若将含有Mg2+的母液与CaC2O4沉淀 一起放置一段时间，CaC2O4晶体表面吸附大量C2O42-，使 CaC2O4沉淀表面附近C2O42-的浓度增加，在CaC2O4沉淀表 面就会有MgC2O4析出。
解
ws
mS ms
100%
mBaSO4
M (S) M (BaSO4 ) ms
100%
ws
0.482132.06 / 233.4 0.1819
100%
36.41%
l
第六节 重量分析法应用示例
l
一、挥发法在分析中应用
二、沉淀法在分析中应用
l
一、挥发法在分析中应用
l
1.水分的测定 例如CuSO4·5H2O，BaCl2·2H2O。 2.灼烧失量测定 3.灰分、挥发分测定
概述 影响沉淀的溶解度的因素 沉淀的形成及沾污 沉淀的条件 重量分析结果计算 重量分析法应用示例
第一节 概述
一、重量分析法的分类和特点 二、沉淀重量法对沉淀形式和称量 形式的要求 三、沉淀剂的选择 四、重量分析法的主要操作过程
一、重量分析法的分类和特点
重量分析法的分类
1.沉淀法
SO
2 4
Ba 2
M (BaSO 4 )
将Fe2O3换算成Fe3O4。 换算因数= 2M (Fe 3O4 )
3M (Fe 2O3 )
l
求算换算因数时，一定要注意使分子和分 母所含被测组分的原子或分子数目相等，所以 在待测组分的摩尔质量和称量形摩尔质量之前 有时需要乘以适当的系数。
lห้องสมุดไป่ตู้
【例8-1】用BaSO4重量法测定黄铁矿中硫的含 量时，称取试样0.1819g，最后得到BaSO4沉 淀0.4821g，计算试样中硫的质量分数。
l
二、沉淀法在分析中应用
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1.可溶性硫酸盐中硫的测定(氯化钡沉淀法)
2.钢铁中镍含量的测定(丁二酮肟重量法 GB/T223.25-1994)
第五节 重量分析结果计算
l
最后称量形与被测组分形式：
例如，测定要求计算SiO2的含量，重量分析最后 称量形也是SiO2，其分析结果按下式计算：
w mSiO2 100%
SiO2
ms
l
如果最后称量形与被测组分形式不一致：
如测定钡时，得到BaSO4沉淀0.5051克，可按下 列方法换算成被测组分钡的质量。
如果使溶液中的[SO42-]增至0.10 mol/L，此时BaSO4 的溶解度为
s=[Ba2+]= Ksp/ [SO42-] =( 1.1×10-10/0.10) mol/L =1.1×10-9mol/L
在200mL溶液中溶解的BaSO4的质量为 1.1×10-9×233×0.200=5.126×10-8g
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四、减少沉淀玷污的方法
l
1.采用适当的分析步骤。 2.选择合适的沉淀剂 。
3.改变杂质的存在形式，使之不易被沉淀吸附。
4.选择沉淀条件。
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第四节 沉淀的条件
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一、晶形沉淀
二、无定形沉淀
三、均匀沉淀法
四、称量形的获得
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一、晶形沉淀
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（1）在适当稀、热溶液中进行。
（2）快搅慢加。
（3）陈化。
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