14第9章重量分析法及小结全解
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分析化学-重量分析法
2. 理解晶体形成的基本原理和影响沉淀纯度的因 素，掌握沉淀条件的选择。
3. 掌握重量分析结果的计算方法。
分析2 化学
第9章 重量分析法
9.1 重量分析法概述
一、什么是重量分析法(gravimetric method; gravimetry) 在一定条件下，将被测组分与试样中的其他组
分分离，转化为一定的称量形式，通过称量，确定 组分含量的方法。
组成沉淀 的离子
分1析9 化学
MA(aq)
M+ + A-
加入M+或A-，平衡左移，沉淀溶解度减小。
例: BaSO4: Ksp = 1.1×10-10 s = 1.1×10-5 mol∙L-1 400 mL水中，溶解损失：
m 1.1105 400 233 .37 0.98mg
若利用同离子效应，加入过量Ba2+, [Ba2+] = 0.01mol·L-1 s = [SO42-] = Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/0.01=1.1×10-8 mol∙L-1
A. 确定的化学组成，恒定 (定量的基础)；
B. 稳定(量准确)（不与空气中H2O, CO2, O2反应）；
C. 摩尔质量大(减小称量误差，有利于少量组分的 测定) 。
Al3+
N OH
0.1000 g
Al
滤
N3 洗
OH
Al
N3
OH 1.704 g
Al2O3
0.1888 g
分析9 化学
9.1.3 重量分析结果的计算
BaSO4 过滤 洗涤 灼烧 BaSO4
CaC2O4 H2O
CaO 分析7 化学
二、对沉淀形式的要求 1. 沉淀的s小，溶解损失应<0.2mg。 (定量沉淀) 2. 沉淀的纯度高。(不该沉淀的不沉淀,杂质少) 3. 便于过滤和洗涤。(晶形好) 4. 易于转化为称量形式。
3. 掌握重量分析结果的计算方法。
分析2 化学
第9章 重量分析法
9.1 重量分析法概述
一、什么是重量分析法(gravimetric method; gravimetry) 在一定条件下，将被测组分与试样中的其他组
分分离，转化为一定的称量形式，通过称量，确定 组分含量的方法。
组成沉淀 的离子
分1析9 化学
MA(aq)
M+ + A-
加入M+或A-，平衡左移，沉淀溶解度减小。
例: BaSO4: Ksp = 1.1×10-10 s = 1.1×10-5 mol∙L-1 400 mL水中，溶解损失：
m 1.1105 400 233 .37 0.98mg
若利用同离子效应，加入过量Ba2+, [Ba2+] = 0.01mol·L-1 s = [SO42-] = Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/0.01=1.1×10-8 mol∙L-1
A. 确定的化学组成，恒定 (定量的基础)；
B. 稳定(量准确)（不与空气中H2O, CO2, O2反应）；
C. 摩尔质量大(减小称量误差，有利于少量组分的 测定) 。
Al3+
N OH
0.1000 g
Al
滤
N3 洗
OH
Al
N3
OH 1.704 g
Al2O3
0.1888 g
分析9 化学
9.1.3 重量分析结果的计算
BaSO4 过滤 洗涤 灼烧 BaSO4
CaC2O4 H2O
CaO 分析7 化学
二、对沉淀形式的要求 1. 沉淀的s小，溶解损失应<0.2mg。 (定量沉淀) 2. 沉淀的纯度高。(不该沉淀的不沉淀,杂质少) 3. 便于过滤和洗涤。(晶形好) 4. 易于转化为称量形式。
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
2020/6/27
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
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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，
分析化学课件第9章 重量分析法3-6
有的过饱和溶液就是析不出↓颗粒，原因：无晶核或晶种。
V1：晶核形成速度- V聚集 V2：成长速度- V定向
成核过程
构晶离子
均相成核
异相成核
凝聚
长大过程
晶核
沉淀颗粒
定向排列
无定形沉淀 晶形沉淀
成核过程
长大过程
沉淀类型
异相成核作用
n凝聚>n定向
无定形沉淀
均相成核作用
n定向> n凝聚
晶形沉淀
V聚集—沉淀微粒相互聚集为更大聚集体速度。主要与溶相对过
减少水化程度，减少沉淀含水量，沉淀凝聚，防止形成胶体
浓、热、快、电、不陈
3 .均匀沉淀（ Homogeneous precipitation ）
利用缓慢化学反应，逐步均匀的在溶液中产生沉淀剂，使沉淀 在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。
防止局部过浓，可以得到颗粒大、结构紧密、纯净的沉淀。 示例： CaC2O4沉淀 在Ca2+ 酸性溶液中加入 (NH4)2C2O4 ，由于酸效应的影响， 无CaC2O4 沉淀产生 。
9.6 有机沉淀剂（自学）
特点
试剂选择性较高 沉淀溶解度小，有利于沉淀完全 沉淀吸附无机杂质少，沉淀较纯净，易过滤、洗涤 沉淀摩尔质量大，有利于减少测定误差 某些沉淀便于转化为称量形，组成恒定，烘干后即可
称重。
常用有机沉淀剂
生成螯合物的沉淀剂：
通常含两类基团： － 酸性基团 － 碱性基团
共沉淀
后沉淀
吸附
混晶
吸留与包夹
表面吸附共沉淀 是胶体沉淀不纯的主要原因， 洗涤
共沉淀 混晶共沉淀 预先将杂质分离除去
吸留、包夹共沉淀 是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化、重结晶
V1：晶核形成速度- V聚集 V2：成长速度- V定向
成核过程
构晶离子
均相成核
异相成核
凝聚
长大过程
晶核
沉淀颗粒
定向排列
无定形沉淀 晶形沉淀
成核过程
长大过程
沉淀类型
异相成核作用
n凝聚>n定向
无定形沉淀
均相成核作用
n定向> n凝聚
晶形沉淀
V聚集—沉淀微粒相互聚集为更大聚集体速度。主要与溶相对过
减少水化程度，减少沉淀含水量，沉淀凝聚，防止形成胶体
浓、热、快、电、不陈
3 .均匀沉淀（ Homogeneous precipitation ）
利用缓慢化学反应，逐步均匀的在溶液中产生沉淀剂，使沉淀 在整个溶液中缓慢地、均匀地析出。
防止局部过浓，可以得到颗粒大、结构紧密、纯净的沉淀。 示例： CaC2O4沉淀 在Ca2+ 酸性溶液中加入 (NH4)2C2O4 ，由于酸效应的影响， 无CaC2O4 沉淀产生 。
9.6 有机沉淀剂（自学）
特点
试剂选择性较高 沉淀溶解度小，有利于沉淀完全 沉淀吸附无机杂质少，沉淀较纯净，易过滤、洗涤 沉淀摩尔质量大，有利于减少测定误差 某些沉淀便于转化为称量形，组成恒定，烘干后即可
称重。
常用有机沉淀剂
生成螯合物的沉淀剂：
通常含两类基团： － 酸性基团 － 碱性基团
共沉淀
后沉淀
吸附
混晶
吸留与包夹
表面吸附共沉淀 是胶体沉淀不纯的主要原因， 洗涤
共沉淀 混晶共沉淀 预先将杂质分离除去
吸留、包夹共沉淀 是晶形沉淀不纯的主要原因，陈化、重结晶
九重量分析法
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成都理工大学材化院
例题4: 在25℃时， BaSO4在纯 水中的溶解度为 1.05 10-5 mol .L-1。如果加入过量H2SO4并 使溶液中SO4 2-的总浓度为0.0100 mol .L-1 ，问 BaSO4溶解损失为多少?（设总体积为200mL）
解：Ksp
[Ba
2
][SO
2 4
Ksp [M ][ A' ] [M ][ A]aA(H ) Ksp αA(H) s2
s [M 2 ] cA2 Ksp Ksp αA(H)
23
成都理工大学材化院
例6：比较CaC2O4在pH为7.00和2.00的溶液中的溶解度。
解：当pH 7时
1 c2o24（H） 1[H ] 2[H ]2 1 s K sp c2o24（H） 2.0 109 1 4.5105 mol L1
烘干— 温度低, 用玻璃砂漏斗,如AgCl。 微波—干燥快, 用玻璃砂漏斗。 灼烧—温度高, 瓷坩埚(铂坩埚(HF))。 6).恒重：滤器的恒重条件要与沉淀物的相同，两次称量的差 值<0.2mg。
4
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2. 重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求 沉淀形式（CaC2O4.H2O） 称量形式（ CaO ) 1). 重量分析法对沉淀形式的要求 – 沉淀的溶解度必须要小； – 沉淀易于过滤和洗涤； – 沉淀力求纯净； – 沉淀易于转化为称量形式；
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一、溶解度、溶度积和条件溶度积 1. 溶解度
分子状态
AgCl （固） AgCl （ 水） Ag + + Cl –
CaSO4 （固） Ca2+SO42- （ 水） Ca2+ + SO42-
第九章重量分析法
2019/9/20
二、沉淀的形成过程及 影响沉淀类型的因素
构晶 成 离 核 子 作 晶 用 核 长 大 过 沉 程淀微粒
定 聚 向 集 排无 列 晶 定型 形沉 沉淀 淀
（1）晶核的生成：
均相成核： 构晶 离 离 子 离 子 对 子 晶群 核 异相成核： 固体微 吸 粒附构晶 晶 离核 子
PbSO4在不同浓度Na2SO4溶液中的溶解度
cNa2SO4
cPbSO 4
0 0.15
0.001 0.01 0.02 0.04 0.10 0.20 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023
2019/9/20
同离子效应，盐效应。
3、酸效应
溶液的酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸效应。
2019/9/20
重量分析分类
1、沉淀法
将待测组分以难溶盐的形式从溶液中沉积出来， 再经过过滤、洗涤、灼烧、最后称重，来计算待测物质 含量的方法。
SO42-
过量 BaCl2
BaSO4↓
过滤
洗涤 干燥
S%
mBaS
O4
MS MBaS
O4
100
G
2019/9/20
称量
2、气化法
使用于具有挥发性物质的测定。一般利用加热或其它
HgCl：S0 =0.25molL-1 通S常 ： 1 6 0 ～ 1 9 0 mL o 1 l
溶解S度 [M ： ][A]
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2、活度积和溶度积 MA(s) ＝ MA(w) ＝ M+ + A
a a M A aMA (水 )
＝K2
aM aA K2SKap
二、沉淀的形成过程及 影响沉淀类型的因素
构晶 成 离 核 子 作 晶 用 核 长 大 过 沉 程淀微粒
定 聚 向 集 排无 列 晶 定型 形沉 沉淀 淀
（1）晶核的生成：
均相成核： 构晶 离 离 子 离 子 对 子 晶群 核 异相成核： 固体微 吸 粒附构晶 晶 离核 子
PbSO4在不同浓度Na2SO4溶液中的溶解度
cNa2SO4
cPbSO 4
0 0.15
0.001 0.01 0.02 0.04 0.10 0.20 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023
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同离子效应，盐效应。
3、酸效应
溶液的酸度对沉淀溶解度的影响，称为酸效应。
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重量分析分类
1、沉淀法
将待测组分以难溶盐的形式从溶液中沉积出来， 再经过过滤、洗涤、灼烧、最后称重，来计算待测物质 含量的方法。
SO42-
过量 BaCl2
BaSO4↓
过滤
洗涤 干燥
S%
mBaS
O4
MS MBaS
O4
100
G
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称量
2、气化法
使用于具有挥发性物质的测定。一般利用加热或其它
HgCl：S0 =0.25molL-1 通S常 ： 1 6 0 ～ 1 9 0 mL o 1 l
溶解S度 [M ： ][A]
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2、活度积和溶度积 MA(s) ＝ MA(w) ＝ M+ + A
a a M A aMA (水 )
＝K2
aM aA K2SKap
分析化学第9章-重量分析法
晶核的生长
晶核形成之后，溶液中的构晶离子仍在向晶核表面扩散， 并且进入晶格，逐渐形成晶体(即沉淀微粒)。 影响沉淀颗粒大小和形态的因素： 聚集速率：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒 的速度. 定向速率：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度.
24
20 世纪初期，冯 · 韦曼 (van Weimarn) 以 BaSO4 沉淀为对 象，对沉淀颗粒大小与溶液浓度的关系作过研究。发现沉 淀颗粒的大小与形成沉淀的聚集速率(形成沉淀的初始速率) 有关，而初始速度又与溶液的相对过饱和度成正比。 形成沉淀的初始速率 v＝K(Q-S)/S他方法，使试样中的被测组分挥发逸出， 根据试样重量的减轻，计算组分的含量； 也可用一种适当的吸收剂，把逸出的该成分的气体全部 吸收，根据吸收剂重量的增加计算该组分的含量。 如，测定试样中的吸湿水，可将试样加热，用吸湿剂如 Mg(ClO4)2 吸收逸出的水份，根据吸湿剂吸水前后的重量 差(冷却到室温时)，计算出试样中水的含量。
6
被测物
沉淀剂
沉淀形式
滤洗、烘(烧)
称量形式
SO42-
BaCl2
BaSO4
滤,洗,800℃灼烧
BaSO4
N
Al3+
OH
Al
N OH 3
滤
2
℃ 00
烘
干 Al
OH
N
3
洗1 200 ℃
灼烧
Al2O3
7
一、对沉淀形式的要求
1. 沉淀的溶解度小-----沉淀完全，溶解损失忽略不计， 根据一般分析结果的误差要求，沉淀的溶解损失不应 超过分析天平的称量误差，即0.2mg；
例如：
待测组分 ClFe Fe3O4 FeS2中的Fe Na2SO4 As2O3 沉淀形式 AgCl Fe(OH)3 Fe(OH)3 BaSO4 BaSO4 Ag3AsO4 称量形式 AgCl Fe2O3 Fe2O3 BaSO4 BaSO4 AgCl F
晶核形成之后，溶液中的构晶离子仍在向晶核表面扩散， 并且进入晶格，逐渐形成晶体(即沉淀微粒)。 影响沉淀颗粒大小和形态的因素： 聚集速率：构晶离子聚集成晶核后进一步堆积成沉淀微粒 的速度. 定向速率：构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度.
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20 世纪初期，冯 · 韦曼 (van Weimarn) 以 BaSO4 沉淀为对 象，对沉淀颗粒大小与溶液浓度的关系作过研究。发现沉 淀颗粒的大小与形成沉淀的聚集速率(形成沉淀的初始速率) 有关，而初始速度又与溶液的相对过饱和度成正比。 形成沉淀的初始速率 v＝K(Q-S)/S他方法，使试样中的被测组分挥发逸出， 根据试样重量的减轻，计算组分的含量； 也可用一种适当的吸收剂，把逸出的该成分的气体全部 吸收，根据吸收剂重量的增加计算该组分的含量。 如，测定试样中的吸湿水，可将试样加热，用吸湿剂如 Mg(ClO4)2 吸收逸出的水份，根据吸湿剂吸水前后的重量 差(冷却到室温时)，计算出试样中水的含量。
6
被测物
沉淀剂
沉淀形式
滤洗、烘(烧)
称量形式
SO42-
BaCl2
BaSO4
滤,洗,800℃灼烧
BaSO4
N
Al3+
OH
Al
N OH 3
滤
2
℃ 00
烘
干 Al
OH
N
3
洗1 200 ℃
灼烧
Al2O3
7
一、对沉淀形式的要求
1. 沉淀的溶解度小-----沉淀完全，溶解损失忽略不计， 根据一般分析结果的误差要求，沉淀的溶解损失不应 超过分析天平的称量误差，即0.2mg；
例如：
待测组分 ClFe Fe3O4 FeS2中的Fe Na2SO4 As2O3 沉淀形式 AgCl Fe(OH)3 Fe(OH)3 BaSO4 BaSO4 Ag3AsO4 称量形式 AgCl Fe2O3 Fe2O3 BaSO4 BaSO4 AgCl F
第九章 重量分析法
MA （固）
MA （水）
M+
+
A-
αM+ αA- =Kap Kap 为该微溶化合物的活度积常数，简称活度积。
K ap
[M+] [A-] = = Ksp Ksp 称为微溶化合物的溶度积常数，简称溶度积。 Kap 仅与温度有关。书后表中数据为活度积。 Ksp 与温度、离子强度有关。常用的 Ksp 值（I=0.1mol·L-1）可在分析化学手册中查到。 在分析化学中， 通常不考虑离子强度的影响时， 应用时一般将 Kap 作为 Ksp 使用， 不加区别。 但在溶液中有强电解质存在，离子强度较大时，需要考虑离子强度的影响，用 Kap 活度积。 一般仅在计算沉淀在纯水中的溶解度时，才用 Kap 活度积。 MA 的溶解度 s
2-
BaCl2 BaSO 过 滤 干 燥 4 称量
2. 气化法 通过加热或蒸馏方法使试样中被测组分挥发逸出，然后根据试样重量的减轻计算组分的 含量；或选择一吸收剂将挥发组分吸收，然后根据吸收剂重量的增加计算组分的含量。
BaCl2 2H2O
BaCl2 + 2H2O
3. 提取法 利用被测组分与其他组分在互不相溶的两种溶剂中分配比的不同，加入某种提取剂使被 测组分从原来的溶剂定量转入提取剂中而与其他组分分离， 然后弃去提取剂， 称量干燥提取 物的重量，计算被测组分的含量。 4. 电解法 利用电解原理，使被测定的金属离子以纯金属或金属氧化物的形式在电极上沉积析出， 然后称量以求得被测组分的含量。 例如： 电解 Cu2+在阴极沉积析出单质 Cu，测定 Cu2+。 电解 Pb2+在阳极沉积析出 PbO2，测定 Pb2+。 二、重量分析法的特点 1. 用分析天平称量，不需要与标准试样或基准物质进行比较，准确度较高，相对误差 0.1%~0.2%； 2. 操作步骤繁琐费时，不适用于生产中控制分析； 3. 不适用于微量和痕量组分测定，仅用于高组分含量测定。 三、重量分析法的应用 1. 精确测定常量元素如硅、硫、钨以及水分、灰分和挥发物等。 2.作为标准方法，校对其他分析方法的准确度。 §9-2 重量分析对沉淀的要求 一、沉淀形式和称量形式
第9章 重量分析法(课后习题及答案)
第九章 重量分析法思考题与习题1. 沉淀重量法中，对沉淀形式和称量形式的要求？答：①对沉淀形式的要求：溶解度小；易过滤、洗涤；纯度高；易转化为称量形式。
②对称量形式的要求：有确定的化学组成；稳定，不受空气中水分、CO 2和O 2等的影响；称量形式的摩尔质量要大。
2. 简述获得晶形沉淀和无定形沉淀的主要条件。
答：①晶形沉淀的条件：“稀、热、慢、搅、陈”。
②无定形沉淀的条件：“浓、热、快、稀、再’。
3. 为了使沉淀完全，必须加入过量沉淀剂，为什么不能过量太多？答：在沉淀法中，由于沉淀剂通常是强电解质，所以在利用同离子效应保证沉淀完全的同时，还应考虑盐效应的影响，盐效应使沉淀溶解度增大。
有时还应考虑酸效应、配位效应等的影响。
4. 影响沉淀纯度的因素有哪些？简述提高沉淀纯度的措施。
答：影响沉淀纯度的因素主要有两个：共沉淀和后沉淀。
共沉淀包括:表面吸附、混晶、吸留与包藏。
提高沉淀纯度的措施有：选择合理的分析步骤 、降低易被吸附杂质离子的浓度、选择合适的沉淀剂、选择合理的沉淀条件、必要时进行再沉淀等。
5. 计算下列换算因数称量形式 被测组分（1） Al 2O 3 Al（2） BaSO 4 (NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O（3） Fe 2O 3 Fe 3O 4（4） BaSO 4 K 2SO 4 ·Al 2 (SO 4)3·24H 2O（5） Mg 2P 2O 7 MgO（6） PbCrO 4 Cr 2O 3解：（1） （2） （3） （4） 23AlAl O 2M M ()()444222BaSO NH Fe SO 6H O 2M M 3423Fe O Fe O 2M M ()4242423BaSO K SO Al SO 24H O 4M M（5） （6） 6. 称取0.7089g 不纯的KCl 试样，以过量的AgNO 3处理，得到1.3028gAgCl ，求该试样中KCl 的百分含量。
重量分析法-Microsoft-Word-文档
重量分析法第一节重量分析法的一般步骤和特点第二节重量分析对沉淀的要求第三节沉淀的形成第四节影响沉淀纯度的因素第五节沉淀的操作条件第六节重量分析的计算和示例重量分析法(gravimetric analysis)是采用适当的方法，使被测组分与试样中的其它组分分离，转化为一定的称量形式，然后用称重的方法测定该组分的含量。
重量分析法包括化学沉淀法、汽化法、电解法、萃取法等。
通常重量分析指的長化学沉淀法,以沉淀反应为基础，根据称量反应生成物的重量来测定物质含量。
第一节重量分析法的一般步骤和特点重量分析法的一般步骤为：试样f试液f沉淀形式f称量形式f计算结果。
试样经适当步骤分解后，制成含被测组分的试液。
加入沉淀剂后，得到含被测组分的沉淀形式。
经过滤、洗涤、灼烧或干燥，得到称量形式。
根据称量形式可以进行重量分析结果计算。
一、重量分析法的一般步沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不同。
二、重量分析法的特点重量分析法直接用分析天平称量获得分析结果，不需基准物质或标准试样作为参比，分析结果的准确度较高,一般测定的相对误差不大于0. 1%O重量分析不足之处長操作繁琐，费时较多，对低含量组分的测定误差较大，所以不适于生产中的控制分析和微量组分的测定。
高含量的硅、磷、铸、稀土元素等试样的精确分析，至今仍然使用重量分析法。
第二节重量分析对沉淀的要求一、对沉淀形式的要求1、沉淀的溶解度要小,使被测组分能定量沉淀完全；2、沉淀要纯净,尽量避免混进杂质；3、沉淀应是粗大的晶形沉淀，易于过滤、洗涤。
对于非晶形沉淀，必须选择适当的沉淀条件，使沉淀结构尽可能紧密。
4、沉淀经干燥或燃烧后，易于得到组成恒定、性质稳定的称量形式.二、对称量形式的要求1、化学组成恒定,符合一定化学式，这是对称量形式最重要的要求。
2、称量形式要稳定,不易吸收空气中的水分和二氧化碳，在干燥、灼烧时不易分解，否则不适于用作称量形式；3、摩尔质量尽可能大,少量的待测组分可以得到较大量的称量物质，因而提高分析灵敏度，减小称量误差.三、对沉淀剂选择的要求1、具有较好的选择性,即要求沉淀只能与待测组分生成沉淀，而与试液中的其他组分不起作用。
第9章 重量分析法
在浓、热溶液中进行，快. 有大量电解质存在. 趁热过滤，不必陈化. 可二次沉淀，去杂质. 稀、热电解质溶液(NH4NO3、NH4Cl)洗.
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称量形的获得
1. 过滤: 定量滤纸或玻璃砂漏斗
定量滤纸规格(灰分＜0.1mg /张)
滤速 色带
适用沉淀 例
快 白
无定形
中 蓝
粗晶形 MgNH4PO4· 6H2O
第9章 重量分析法
9.1 概述 9.2 沉淀的溶解度及其影响因素 9.3 沉淀的形成 9.4 沉淀的纯度 9.5 沉淀的条件和称量形的获得 9.6 有机沉淀剂的应用
1
9.1 概述
——通过称量物质的质量进行分析的方法. 测定时，通常先用适当的方法使被测组分与 其他组分分离，然后称重，由称得的质量计算 该组分的含量.
(1) 在纯水中
Ksp (CaC2O4)=10-8.6 *(I＝0) H2C2O4 pKa =1.3 pKa =4.3 *(I ＝0)
1 2 ⊖
CaC2O4
S=[Ca2+]=[C
2O4 2-]=
Ca2++C2O42S S
L-1 Ksp = 5×10-5 mol·
13
⊖
(2) 在酸性溶液中
CaC2O4
9.1.1 重量分析法的分类和特点
优点: Er : 0.1%～0.2％，准，不需标液. 缺点：慢，繁琐. 测P，S，Si，Ni 等的仲裁分析仍用重量法.
2
重量法的分类
1. 挥发法—利用物质的挥发性质，通过加热或其
他方法使待测组分从试样中挥发逸出.
2. 电解法—利用电解的方法使待测金属离子在电
极上还原析出，然后称重，电极增加的质量即为
对称量形的要求
28
称量形的获得
1. 过滤: 定量滤纸或玻璃砂漏斗
定量滤纸规格(灰分＜0.1mg /张)
滤速 色带
适用沉淀 例
快 白
无定形
中 蓝
粗晶形 MgNH4PO4· 6H2O
第9章 重量分析法
9.1 概述 9.2 沉淀的溶解度及其影响因素 9.3 沉淀的形成 9.4 沉淀的纯度 9.5 沉淀的条件和称量形的获得 9.6 有机沉淀剂的应用
1
9.1 概述
——通过称量物质的质量进行分析的方法. 测定时，通常先用适当的方法使被测组分与 其他组分分离，然后称重，由称得的质量计算 该组分的含量.
(1) 在纯水中
Ksp (CaC2O4)=10-8.6 *(I＝0) H2C2O4 pKa =1.3 pKa =4.3 *(I ＝0)
1 2 ⊖
CaC2O4
S=[Ca2+]=[C
2O4 2-]=
Ca2++C2O42S S
L-1 Ksp = 5×10-5 mol·
13
⊖
(2) 在酸性溶液中
CaC2O4
9.1.1 重量分析法的分类和特点
优点: Er : 0.1%～0.2％，准，不需标液. 缺点：慢，繁琐. 测P，S，Si，Ni 等的仲裁分析仍用重量法.
2
重量法的分类
1. 挥发法—利用物质的挥发性质，通过加热或其
他方法使待测组分从试样中挥发逸出.
2. 电解法—利用电解的方法使待测金属离子在电
极上还原析出，然后称重，电极增加的质量即为
对称量形的要求
第九章重量分析法
（3）沉淀重量法
沉淀法是重量分析中的主要方法。这种方法是利用沉淀 反应使待测组分以微溶化合物（溶解度很小）的形式沉淀出 来，再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧，称重，再根据化学 计量关系式，计算其含量。 主要用于含量不太低的硅、硫、磷、钼、镍、锆、铪、 铌、钽等元素的精确分析。 沉淀法：试样 试剂 被测组分↓ 过滤、洗涤 烘干或灼烧 求组分%
《分析化学》 重量分析法 蔡 莉
组成一定的 物质
称量
优点：重量分析法直接通过分析天平称量获得分析结果，不
需要标准试样或基准物质进行比较。如果分析方法可靠，
操作细心，称量误差一般是很小的，所以重量分析其准确
度较高，相对误差一般为0.1~0.2%。
缺点：程序长、费时多，操作繁琐，不适用于微量组分和痕
量组分的测定。但是，对于含量不太低的Si、S、P、Ni以
2、活度积常数（Ksp0） Ksp0：溶液中构晶离子的活度的系数次方之积（包括↓离解 出的离子和外加入 的离子活度。）MmAn
K a a
0 sp m M
n A m n
( M [ M ]) ( A [ A ])
m M
n A
[M ] [A ]
m
n
0 m n K sp K sp M A
①沉淀的溶解度要小，即要求沉淀反应必须定量完成，由沉淀
过程及洗涤过程引起的沉淀溶解损失的量不超过定量分析中
所允许的称量误差（0.2mg）；
②沉淀形式应便于过滤和洗涤；
③沉淀的纯度要高；
④沉淀应易于转化为称量形式。
《分析化学》 重量分析法 蔡 莉
（2）重量分析对称量形式的要求
①称量形式必须有唯一的化学组成且与化学式相符； ②称量形式必须稳定，不受空气中组分（CO2、H2O等的影响）； ③称量形式的摩尔质量要大，以减少称量的相对误差，提高分析的 准确度。
第9章 重量分析法
C(mol/L) 0 S(mmol/L) 0.15
讨论：
cNa2SO 4 0.04mol L-1时， cNa2SO 4 ， sPbSO 4 盐效应为主
Shen SL Department of Bio&Chem
分析化学 Analycal Chemistry
第九章 重量分析法
MA(固) Mn+ + AnH+
CO
2
4
2-(H)
=1+ b1[H+] + b2[H+]2 = 1.85×102
s =K´sp1/2= 6.1 ×10-4 mol· -1 L
Shen SL Department of Bio&Chem
分析化学 Analycal Chemistry
第九章 重量分析法
CaC2O4
若pH=4.0，过量H2C2O4 ( c=0.10mol· =1) 求s L 酸效应＋同离子效应
溶解度: s=s0+[M+]=s0+[A-] K0sp= aM+ ·Aa
K0sp
活度积常数, 只与t有关
Ksp =[M+][A-]= g +g - 溶度积常数, 只与t,I有关 M A
Shen SL Department of Bio&Chem
分析化学 Analycal Chemistry
第九章 重量分析法
第九章 重量分析法
特点 优点：Er: 0.1～0.2％，准，不需标准溶液。
缺点：慢，耗时，繁琐。 (S，Si, Ni的仲裁分析仍用重量法）
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讨论：
cNa2SO 4 0.04mol L-1时， cNa2SO 4 ， sPbSO 4 盐效应为主
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分析化学 Analycal Chemistry
第九章 重量分析法
MA(固) Mn+ + AnH+
CO
2
4
2-(H)
=1+ b1[H+] + b2[H+]2 = 1.85×102
s =K´sp1/2= 6.1 ×10-4 mol· -1 L
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分析化学 Analycal Chemistry
第九章 重量分析法
CaC2O4
若pH=4.0，过量H2C2O4 ( c=0.10mol· =1) 求s L 酸效应＋同离子效应
溶解度: s=s0+[M+]=s0+[A-] K0sp= aM+ ·Aa
K0sp
活度积常数, 只与t有关
Ksp =[M+][A-]= g +g - 溶度积常数, 只与t,I有关 M A
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分析化学 Analycal Chemistry
第九章 重量分析法
第九章 重量分析法
特点 优点：Er: 0.1～0.2％，准，不需标准溶液。
缺点：慢，耗时，繁琐。 (S，Si, Ni的仲裁分析仍用重量法）
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分析化学第9章重量分析课件
29
例题 以BaSO4重量法测定Ba2+时，如果在200mL试液
加入等物质的量的沉淀剂SO42-，计算BaSO4的 溶解度及沉淀溶解损失。 S=[Ba2+]=[SO42-]=Ksp1/2=1.0 10-5(mol·L-1) 在200mL溶液中BaSO4的溶解损失量为： 1.0 10-5mol·L-1 200233.4g·mol– 1=0.5mg
3
1. 沉淀法 利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小
的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼 烧成为组成一定的物质，然后称其重量， 再计算被测成分的含量。 这是重量分析的主要方法。
4
2. 气化法
(1) 用加热或其他方法使试样中被测组分气化 逸出，然后根据气体逐出前后试样重量之差来 计算被测成分的含量。
10
三、对称量形式的要求
(一) 具有确定的化学组成
称量形式必须符合一定的化学式，才能根据化
学式进行结果的计算。
(二) 要有足够的化学稳定性
沉淀的称量形式不应受空气中的CO2、O2的影响
而发生变化，本身也不应分解或变质。
(三) 应具有尽可能大的摩尔质量
称量形式的摩尔质量大,则被测组分在称量形式
19
所以当难溶化合物的固有溶解度较大时(即 MA(水)的离解度较小)，在计算溶解度时必须 加以考虑。如果MA(水)接近完全离解，则在计
算溶解度时，固有溶解度可以忽略不计。如 AgBr、AgI和AgSCN的固有溶解度约占总溶解度
的N固i0有(.O溶1H-)解12等%度;)许和很多硫小氢化。氧物由化(于如物许H(g多如S、沉FeC淀(dOS的H、)固3、Cu有ZSn等溶(O)解H的)度2、 比较小，所以计算溶解度时，一般可以忽略固 有溶解度的影响。
例题 以BaSO4重量法测定Ba2+时，如果在200mL试液
加入等物质的量的沉淀剂SO42-，计算BaSO4的 溶解度及沉淀溶解损失。 S=[Ba2+]=[SO42-]=Ksp1/2=1.0 10-5(mol·L-1) 在200mL溶液中BaSO4的溶解损失量为： 1.0 10-5mol·L-1 200233.4g·mol– 1=0.5mg
3
1. 沉淀法 利用沉淀反应使被测组分生成溶解度很小
的沉淀，将沉淀过滤，洗涤后，烘干或灼 烧成为组成一定的物质，然后称其重量， 再计算被测成分的含量。 这是重量分析的主要方法。
4
2. 气化法
(1) 用加热或其他方法使试样中被测组分气化 逸出，然后根据气体逐出前后试样重量之差来 计算被测成分的含量。
10
三、对称量形式的要求
(一) 具有确定的化学组成
称量形式必须符合一定的化学式，才能根据化
学式进行结果的计算。
(二) 要有足够的化学稳定性
沉淀的称量形式不应受空气中的CO2、O2的影响
而发生变化，本身也不应分解或变质。
(三) 应具有尽可能大的摩尔质量
称量形式的摩尔质量大,则被测组分在称量形式
19
所以当难溶化合物的固有溶解度较大时(即 MA(水)的离解度较小)，在计算溶解度时必须 加以考虑。如果MA(水)接近完全离解，则在计
算溶解度时，固有溶解度可以忽略不计。如 AgBr、AgI和AgSCN的固有溶解度约占总溶解度
的N固i0有(.O溶1H-)解12等%度;)许和很多硫小氢化。氧物由化(于如物许H(g多如S、沉FeC淀(dOS的H、)固3、Cu有ZSn等溶(O)解H的)度2、 比较小，所以计算溶解度时，一般可以忽略固 有溶解度的影响。
第9章沉淀重量法
减免办法：缩短沉淀与母液共置的时间。
9-3 沉淀纯度的影响因素（2）
获得纯净沉淀的措施
采用适当的分析程序和沉淀方法（含量低的组分先沉淀） 降低易被吸附杂质离子的浓度（掩蔽或分离） 根据沉淀类型选择适宜的沉淀条件 适当的洗涤剂（去除表面共沉淀） 必要时进行再沉淀（去除吸留共沉淀） 测定杂质，校正分析结果（如SiO2+HF后测定残渣质量）
滤、洗、烧
Mg2+
+ NH4 2 HPO 4
MgNH4 PO 4 6H 2O Mg2P2O7
1100C
Al3+
+
N OH
Al
OH
、洗 滤120C、 烘 Al
N
N OH
3
洗、烘 3滤 、 Al2O3
1200C
9-1 重量分析法概述（5）
包藏对测定结果的影响
测定对象
S BaSO4 BaSO4
Ba2+
沉淀型
BaSO4
包藏形式
BaCl2
测定结果
增大 减小 不变 增大 减小
Na2SO4
H2SO4 CaSO4 BaCl2
BaSO4
BaSO4
9-3-1 共沉淀（3）
生成混晶或固溶体
现象：新沉淀的BaSO4与KMnO4溶液共摇，会使沉淀呈 粉红色而无法用水洗涤褪色。 KMnO4与BaSO4离子半径相近，晶体结构相似，因此可 通过再结晶过程深入到BaSO4晶格内部使沉淀呈粉红色。 混晶共沉淀的量只与杂质含量及相关平衡常数有关，改变 沉淀条件、洗涤、陈化或重结晶的方式难以使其减小；将
9-4 沉淀的形成及沉淀条件（1）
N OH
N OH
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2+
2、特点
优点：Er: 0.1～0.2％，准确，不需标准溶液。 缺点：慢，繁琐。(S，Si的仲裁分析） 应用：只适合于常量组分的测定。
9.1.2 重量分析对沉淀形式和称量形式的要求
沉淀形式： Precipitation form 加入沉淀剂，使待测组分沉淀下来的化学组成形式 称量形式： Weighing form 沉淀经洗涤、烘干、灼烧后的组成形式。 沉淀形式 BaSO4 CaC2O4· H2O 称量形式 BaSO4 CaO
{
换算因数
待测组分 称量形式 换算因数F
ClS
AgCl BaSO4
F=Cl/AgCl=0.2474 F=S/BaSO4=0.1374 F=2MgO/Mg2P2O7=0.3622 F=Cr2O3/2BaCrO4＝0.3000
MgO
Cr2O3
Mg2P2O7
BaCrO4
分子与分母中，主体元素的原子个数相等。
例：测Al3+
①氨水沉淀法 Al3+ 0.1000g Al(OH)3
灼烧
Al2O3 0.1888g
0.0002 Er 100% 0.1888
②8－羟基喹啉沉淀法
Al3+
0.1000g
8－羟基喹啉铝 1.704g
0.0002 Er 100% 1.704
9.1.3 重量分析结果的计算
若以Al2O3形式称重，
m A I2 O 3 3.853% 0.5000 M A I2 O 3 2M A I
101.96 3.853% 0.5000 0.0364g 0.2g 2 26.98
例2（P284 例1）称取不纯的锆、铪混合氧化物 0.1000g，用苦杏仁酸重量法测定锆铪的含量，灼烧 后，得ZrO2+HfO2共0.0994g。将沉淀溶解后，分取 四分之一体积的溶液，EDTA滴定，若用去 0.01000mol.L1EDTA 20.10mL。求试样中ZrO2及 HfO2的质量分数。 解：设混合物中ZrO2 x g， HfO2 y g，则：
9.2 沉淀的溶解度及其影响因素
9.2.1 溶解度、溶度积和条件溶度积 1、溶解度 solubility MA(固)Байду номын сангаас
分子溶解度
第九章 重量分析法 Gravimetry (Gravimetric Method)
9.1 概述 9.2 沉淀的溶解度及其影响因素
9.3 沉淀的形成 9.4 影响沉淀纯度的主要因素 9.5 沉淀条件的选择和称量形的获得 9.6 有机沉淀剂
9.1 概述
重量分析法：用适当方法将被测组分与其他组分分离 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。
9.1.1 重量分析法的分类和特点
1、分类
（1）沉淀法（主）—— P，S，Si，Ni等测定 使待测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再 转化为称量形式后称量。
例：测定BaCl2· 2H2O中Ba
Ba2++H2SO4(稀)→BaSO4↓
（沉淀剂） （沉淀形式）
（称量形式） 测定镁
陈化、滤、洗、烘干 800－850℃灼烧
x y 0.0994
x y 1000 1000 4 0.01000 20.10 123.2 210.5 y 0.0008g 解得： x 0.0986g,
w Z r O2 98.6%, w H f O2 0.8%
课下练习， P309, 习题22T
课下练习： 某试样中含有MgO约30%，用重量法测 定时，Fe3+产生共沉淀，设试液中的Fe3+有1%进入沉 淀。若要求测定结果的相对误差小于0.1%，求试样 Fe2O3允许的最高质量分数为多少？
例1 称取含铝试样0.5000g，溶解后用8－羟基喹啉
（C9H7NO）沉淀，120℃烘干后得Al(C9H6NO)3 重0.3280g。（1）计算样品中铝的质量分数.
（2）若将沉淀在1200 ℃灼烧成Al2O3称重，可得
称量形式多少克？ 解：称量形为Al(C9H6NO)3时，
M (Al) m (Al(C9 H 6 NO)3 ) M (Al(C9 H 6 NO)3 ) w (Al) 100％ ms 0.3280 0.05873 100％＝3.853％ 0.5000
1、对沉淀形式的要求 P283
（1）沉淀的 S 小，溶解损失<0.1mg(定量沉淀) （2）沉淀的纯度高。 （3）便于过滤和洗涤。(晶形好)
2、对称量形式的要求
（1）组成恒定(定量的基础) （2）性质稳定 （3）摩尔质量大(称量的相对误差小) 为便于操作, 晶形沉淀≈0.5g, 胶状沉淀约0.2g
BaSO4(纯净)
称量
计算ωBa
MgNH4PO4· 6H2O
滤，洗 Mg2P2O7 灼烧 ,1100℃
Mg2+ + (NH4)2HPO4
Al3+ + 3
测定铝
O H
N
Al(
N O
)3
滤 洗
Al(
O
N
)3
Al2O3
（2）挥发法
用加热或其他方法使待测组分从试样中挥发逸出
例：测小麦含水量，烘干后减轻的重量或干燥剂吸水
解 设以氧化物形式称量， 进入沉淀的铁以Fe2O3形式存在， 据题意得
M (Fe2 O3 ) w(Fe) 1% ms 2M (Fe) 0.1% ms 30% 2M(Fe) w(Fe2O3 ) 其中， w( Fe) M(Fe2O3 )
若以其它形式沉淀（如使用有机沉淀剂时），则应根据具体情 况进行分析。
1、被测组分与称量形式相同时 2、被测组分与称量形式不同时
待测物
m称 w 100% ms
Ba SO4 BaSO4
称量形式
2
2
m 称量 M 待测 ω a 100% m s M 称量 M待测 MBa F F a M 称量 MBaSO 4
（ 9－ 1）
重量因数* a：系数 换算因数 化学因数
增重的量即含水量。
（3） 电解法 通过电解使待测金属离子在电极上还原析出，然 后称重，电极增加的质量即为金属质量。 例 ：电重量法测 Cu2+ 在0.5 mol/L H2SO4 溶液中电解CuSO4 阴极 Cu2+ + 2e = Cu↓ 称量白金网增重 ——mCu
e e
SO42-
H2 O
SO4
Cu 2- Cu2+