什么是重量分析法

第5章重量分析法

§5－1重量分析法概述

一、重量分析法的分类和特点

重量分析法：

1、分类

（1）沉淀法（主）

即将被测组分以微溶化合物的形式沉淀出来，再将沉淀过虑、洗涤、烘干or灼烧、称重、计算其含量。

BaCl2(溶液)+H2SO4(稀)→BaSO4↓

过虑、洗涤、烘干

BaSO4(纯净)

称量

（2）气化法（挥发法）

（3）其它方法

2、特点

准确度高：直接用分析天平称量获得结果，不需与标准试样or基准物质比较。

繁琐费时：该法只适合于常量组分的测定。目前，Si,S,P,Ni 等元素的精确分析仍用重量法。

二、重量分析对沉淀形式和称量形式的要求（P176）

沉淀形式：加入沉淀剂，使待测组分沉淀下来，此沉淀的组成形式。

称量形式：沉淀经洗涤、烘干、灼烧后的组成形式。

1、对沉淀形式的要求：

2、对称量形式的要求：

如，测Al3+

①氨水沉淀法

②8－羟基喹啉沉淀法

§5－2沉淀的溶解度及其影响因素

一、溶解度、溶度积和条件溶度积

1、溶解度：

MA(s) ⇌ MA(水) ⇌ M++A-

s0——表示MA 在水溶液中以分子状态or 离子状态存在的活度，为一常数，称为该物质的分子溶解度or 固有溶解度。

微溶化合物的溶解度等于所有溶解出的组分的浓度总和，即 S=[MA]水+[M+]=s0+[M+]=s0+[A-] （6－1） 若s0很小 S ≈[M+]=[A-] （6－1a ）

1、活度积和溶度积

常数）

水()

(K a a a MA A M =-+ 00

Ks a a K A M sp ==-+活度积，

-

+

=

=-

+A

M sp

sp K A M K γγ0

]][[溶度积，

sp

sp K K ≈ ]][[-+=A M K sp sp K s = 当溶液较稀时：n m sp A M K ][][-+= 纯水中： 对MA 型

对MmAn 型n m sp A M K ][][-+= 3、条件溶度积

二、影响沉淀溶解度的因素 1、同离子效应

构晶离子：组成沉淀晶体的离子

计算BaSO 4在200mL0.01mol.L -1H 2SO 4中的溶解损失 解：

-++→2424SO Ba BaSO

10242101.1)01.0(]][[--

+⨯=+==s s SO Ba K sp

1810.101.101

.0101.1---⨯=⨯≈L mol s

m=1.1×10-8×200×233.4＝5.1×10-4mg<0.1mg

1510.100.1101.1---⨯=⨯==L mol K s sp

m=1.0×10-5×200×233.4＝0.47mg>0.1mg

说明？

沉淀剂加多少合适：

一般，若沉淀剂在烘干或灼烧时能挥发除去，可过量50％－100％ 若沉淀剂在烘干或灼烧时不能挥发除去，可过量20％－30％ 如BaSO 4

加稀H 2SO 4，过量50％－100％（沉淀Ba 2+） 加BaCl 2，过量20％－30％（沉淀SO 42-）

沉淀剂过量太多，有时可能会引起盐效应、络合效应等副反应，沉淀的溶解度升高 2、盐效应

S 随强电解质盐类浓度增大而增大的效应

例2（P179例1）计算BaSO 4在0.0080mol.L -1MgCl 2中的溶解度 解：

1222

.024.0])1(20080.020080.0[2

121-=-⨯⨯+⨯==

∑L mol Z C I i

i 查P321表4

400,50002402==-

+a SO a Ba ；，

55.056.024

2≈≈-

+

SO Ba γγ，

1510

0.109.155

.056.0101.124

2---⨯≈⨯⨯=

=∴-+

L mol K K s SO

Ba sp

sp γγ

150

.100.1--⨯=='L mol K s sp

查P321表4

构晶离子电荷越高，盐效应越严重 P180表5－1——单纯盐效应

P180表5－2——同离子效应和盐效应共同影响 3、酸效应的影响

酸效应——溶液酸度对沉淀溶解度的影响

)('H A sp sp K K α=

)('

][][H A sp sp k K A M s α=='='=（6－10）

例3（P181例2）

计算CaC 2O 4在pH=2.00时的溶解度 查表P338,Ksp=2.0×10-9

H 2C 2O 4 ka1=5.9×10-2，ka2=6.4×10-5

211a H k k =

121a H k k = 2

11a k =β 1221

a a k k =β 185][][1221)(24

2=++=∴++-H H H O C ββα

149)(.101.6185100.224

2

---⨯=⨯⨯==-L mol k s H O C sp α

）

（纯水中，15.105.4--⨯==L mol Ksp s 例4（P181例3）计算在pH=3.00,C=0.010mol.L -1时，CaC 2O 4的s 。 解：

CaC 2O 4 ⇌ Ca 2+ + C 2O 42- （经计算）＝时，2

.170.3)(24

2H O C pH -=α 89)('

104.32.17100.224

2

--⨯=⨯⨯==-H O C sp sp K K α

168

'.104.3010

.0104.3010.0---⨯=⨯==L mol K s sp

附：

①pH=2.00，BaSO4在0.010MBaCl2中的s （中国科技大1998） ②pH=1.0，CaF2在0.10MF-中的s(10分)（厦门大学2000） 附：

①pH=2.00，BaSO4在0.010MBaCl2中的s （中国科技大1998） ②pH=1.0，CaF2在0.10MF-中的s(10分)（厦门大学2000） 例5（P181例4）考虑S2-的水解，计算Ag2S 在纯水中的s Ksp=2.0×10-49，H2S 的ka1=1.3×10-7，ka2=7.1×10-15 解：

Ag2S ⇌ 2Ag+ + S2- S2-水解：