分析化学第八章 重量分析法

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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。
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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+。
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
M (BaSO 4 )
将Fe2O3换算成Fe3O4。 换算因数= 2M (Fe 3O4 )
3M (Fe 2O3 )
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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。
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【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。
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。
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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。
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、重量分析法的分淀法
SO
2 4
Ba 2
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
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
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。
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
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四、称量形的获得
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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。
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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。
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。
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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)
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
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
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四、减少沉淀玷污的方法
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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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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。
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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+
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 -
第五节 重量分析结果计算
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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
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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。
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。
解
ws
mS ms
100%
mBaSO4
M (S) M (BaSO4 ) ms
100%
ws
0.482132.06 / 233.4 0.1819
100%
36.41%
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第六节 重量分析法应用示例
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一、挥发法在分析中应用
二、沉淀法在分析中应用
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一、挥发法在分析中应用
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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
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。
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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
二、无定形沉淀