第07章 重量分析和沉淀滴定法
第7章-重量分析法和沉淀滴定法-(1-2)
此时沉淀形式和称量形式相同。但测定Mg2+时，沉淀形 式为MgNH4PO4 ，经灼烧后得到的称量形式为Mg2P2O7 ， 则沉淀形式与称量形式不同。
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一、对沉淀形式的要求
1. 沉淀要完全——溶解度小，使溶解损失可忽略不计， 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0.2毫克； 2. 沉淀要纯净——杂质少，晶形好，并易于过滤和洗涤; 3. 沉淀要易于全部转化为称量形式.
度都大于此值。但若控制好沉淀条件，就可以降低溶解
损失，使其能达到上述要求。为此，必须了解沉淀的溶 解度及其影响。
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一、沉淀平衡，溶度积
1. 溶解度 solubility (s) 在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶剂中，当沉 淀与溶解达到平衡时所溶解的最大量。 注意：分析浓度(c)、溶解度(s) 及平衡浓度([ ]) 的区别。 例： CaF2 → Ca2+ + 2FH+
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.
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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
重量分析是定量分析方法之一。
是根据生成物的重量来确定被测物质组分含量的方法。
在重量分析中一般是先使被测组分从试样中分离出来，
分析化学7重量分析与沉淀滴定peng
离子对
离子群
晶核
在进行沉淀反应时，异相成核作用总是存在的。
当只有异相成核作用时，构晶离子浓度越大，沉 淀量越多，沉淀颗粒越大。因为此时溶液中的晶核 数目取决于混入的固体微粒数目，不再形成新的晶 核，随着构晶离子浓度的增加，晶体将长得大一点， 而不增加新的晶核。
当两种成核作用都存在时，继续加入沉淀剂，将 有新的晶核形成，使获得的沉淀晶粒数多，而沉淀 颗粒小。
Ag Cl 0.899
则
S Ag Cl
Ksp
K
sp
Ag Cl
1.8 1010 0.8992
1.51105mol / L
一般地，沉淀溶解度小，盐效应小，常忽略不 计。在有同离子效应时，也有盐效应，后者较前者 小得多，也忽略；只有当沉淀溶解度本身较大，离 子强度又很高时，才考虑盐效应。
3. 电解法
利用电解原理，是金属离子在电极上析出，然后称 重，求其含量。
二、特点
不需基准物作比较； 方法可靠，常量组分准确度较高； 操作繁琐，费时，不适用于微量或痕量组分测定。
三、沉淀形成要求 溶解度小，保证沉淀完全 易于过滤洗涤 沉淀纯度高 沉淀易于转化为称量形式
4
3. 副反应的影响
包括酸效应，配位效应，它们使沉淀溶解度增 大，若沉淀剂本身是配位剂，沉淀剂适当过量，同 离子效应主导，过量太多，配位效应应使沉淀溶解 度下降。
M m An mM nA
X
N
MX
NA
X: OH-或其他，αM(X) N: H+或其他金属离子，αA(N)
设溶解度为S’mol/L，则 M ' mS ' A' nS '
第七章沉淀滴定法和重量分析法
第七章沉淀滴定法和重量分析法教学目的、要求：把握沉淀滴定法。
熟悉重量分析法的原理。
了解重量分析法的特点及注意事项。
教学重点及难点：沉淀滴定法及重量分析法的原理。
§8-1 沉淀滴定法概述: 沉淀滴定法是以沉淀反映为基础的滴定分析法。
沉淀反映尽管很多，但并非是所有沉淀反映都能应用于滴定分析。
应用于沉淀滴定的沉淀反映必需符合以下条件：(1) 沉淀反映必需定量进行，沉淀的溶解度必需很小。
(2) 沉淀反映必需迅速。
(3) 必需有适宜的指示剂来确信滴定终点。
由于受上述条件所限，目前应用较广的是生成难溶性银盐的反映，如：Ag＋ + C1－＝AgCl↓以这种反映为基础的沉淀滴定法称为银量法。
本法可用来测定含C1—、Br—、I—、SCN—及Ag＋等离子化合物的含量。
银量法按所用的指示剂不同，又分为铬酸钾指示剂法、铁铵矾指示剂法、吸附指示剂法。
一、银量法的大体原理1.滴定曲线：沉淀滴定法在滴定进程中的溶液离子浓度的转变情形也能够用滴定曲线表示，以pAg（或pX）为纵坐标，以滴定体积或滴定百分数为横坐标。
在化学计量点周围和其他滴定一样也产生滴定突跃，其突跃范围大小与沉淀的溶度积和溶液的浓度有关。
2.分步滴定：当溶液同时含有Cl-、Br-、I-时，由于他们与Ag+形成的沉淀溶持续滴定，形成三个突跃，别度积不同较大，可利用分步沉淀的原理，用AgNO3离测定他们的含量。
二、确信终点的方式（一）铬酸钾指示剂法(Mohr法)1.原理用AgN03标准溶液滴定氯化物或溴化物时，以铬酸钾为指示剂，滴定反映为：终点前：Ag＋+ Cl－＝AgCl↓ (白色)终点时：2Ag＋十CrO42－＝Ag2CrO4↓(砖红色)依照分步沉淀的原理，Cl－先沉淀。
2.滴定条件（1）．指示剂的用量要适当。
假设指示剂浓度过大，会使终点提早；过小，终点迟缓。
一样在50 ~ 100 ml滴定液中加入5%K2CrO4指示剂1ml即可。
（2）．在中性或微碱性溶液中进行。
6第七章 沉淀滴定法和重量分析法.
第七章沉淀滴定法和重量分析法教学目的、要求：掌握沉淀滴定法。
熟悉重量分析法的原理。
了解重量分析法的特点及注意事项。
教学重点及难点：沉淀滴定法及重量分析法的原理。
§8-1 沉淀滴定法概述: 沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析法。
沉淀反应虽然很多，但并不是所有沉淀反应都能应用于滴定分析。
应用于沉淀滴定的沉淀反应必须符合以下条件：(1) 沉淀反应必须定量进行，沉淀的溶解度必须很小。
(2) 沉淀反应必须迅速。
(3) 必须有适宜的指示剂来确定滴定终点。
由于受上述条件所限，目前应用较广的是生成难溶性银盐的反应，如：Ag＋+ C1－＝AgCl↓以这种反应为基础的沉淀滴定法称为银量法。
本法可用来测定含C1—、Br—、I—、SCN—及Ag＋等离子化合物的含量。
银量法按所用的指示剂不同，又分为铬酸钾指示剂法、铁铵矾指示剂法、吸附指示剂法。
一、银量法的基本原理1.滴定曲线：沉淀滴定法在滴定过程中的溶液离子浓度的变化情况也可以用滴定曲线表示，以pAg（或pX）为纵坐标，以滴定体积或滴定百分数为横坐标。
在化学计量点附近和其他滴定一样也产生滴定突跃，其突跃范围大小与沉淀的溶度积和溶液的浓度有关。
2.分步滴定：当溶液同时含有Cl-、Br-、I-时，由于他们与Ag+形成的沉淀溶度积差别较大，可利用分步沉淀的原理，用AgNO3连续滴定，形成三个突跃，分别测定他们的含量。
二、确定终点的方法（一）铬酸钾指示剂法(Mohr法)1.原理用AgN03标准溶液滴定氯化物或溴化物时，以铬酸钾为指示剂，滴定反应为：终点前：Ag＋+ Cl－＝AgCl↓ (白色)终点时：2Ag＋十CrO42－＝Ag2CrO4↓(砖红色)根据分步沉淀的原理，Cl－先沉淀。
2.滴定条件（1）．指示剂的用量要适当。
若指示剂浓度过大，会使终点提前；过小，终点迟钝。
一般在50 ~ 100 ml滴定液中加入5%K2CrO4指示剂1ml即可。
（2）．在中性或微碱性溶液中进行。
分析化学第七章(重量分析法和沉淀滴定法)答案解析
重量分析法和沉淀滴定法思考题1.沉淀形式和称量形式有何区别？试举例说明之。
答：在重量分析法中，沉淀是经过烘干或灼烧后再称量的。
沉淀形式是被测物与沉淀剂反应生成的沉淀物质，称量形式是沉淀经过烘干或灼烧后能够进行称量的物质。
有些情况下，由于在烘干或灼烧过程中可能发生化学变化，使沉淀转化为另一物质。
故沉淀形式和称量形式可以相同，也可以不相同。
例如：BaSO4,其沉淀形式和称量形式相同，而在测定Mg2+时，沉淀形式是MgNH4PO4·6H2O，灼烧后所得的称量形式却是Mg2P2O7。
2．为了使沉淀定量完全，必须加人过量沉淀剂，为什么又不能过量太多?答：在重量分析法中，为使沉淀完全，常加入过量的沉淀剂，这样可以利用共同离子效应来降低沉淀的溶解度。
沉淀剂过量的程度，应根据沉淀剂的性质来确定。
若沉淀剂不易挥发，应过量20%~50%；若沉淀剂易挥发，则可过量多些，甚至过量100%。
但沉淀剂不能过量太多，否则可能发生盐效应、配位效应等，反而使沉淀的溶解度增大。
3．影响沉淀溶解度的因素有哪些？它们是怎样发生影响的？在分析工作中，对于复杂的情况，应如何考虑主要影响因素?答：影响沉淀溶解度的因素有：共同离子效应，盐效应，酸效应，配位效应，温度，溶剂，沉淀颗粒大小和结构等。
共同离子效应能够降低沉淀的溶解度；盐效应通过改变溶液的离子强度使沉淀的溶解度增加；酸效应是由于溶液中H+浓度的大小对弱酸、多元酸或难溶酸离解平衡的影响来影响沉淀的溶解度。
若沉淀是强酸盐，如BaSO4，AgCl等，其溶解度受酸度影响不大，若沉淀是弱酸或多元酸盐[如CaC2O4、Ca3(PO4)2]或难溶酸（如硅酸、钨酸）以及与有机沉淀剂形成的沉淀，则酸效应就很显著。
除沉淀是难溶酸外，其他沉淀的溶解度往往随着溶液酸度的增加而增加；配位效应是配位剂与生成沉淀的离子形成配合物，是沉淀的溶解度增大的现象。
因为溶解是一吸热过程，所以绝大多数沉淀的溶解度岁温度的升高而增大。
第七章沉淀滴定法和沉淀重量法
ms
M (Cl) = F M (AgCl)
{重量因数
F 换算因数* 注意F中适
化学因数 当的系数
一、溶解度与固有溶解度
MA(固体)
MA(水） M+ + A-
中性分子 AgCl
离子对 Ca2+ SO42-
S0 = aaMMAA((水固))= aMA(水)
aMA(固)=1
S0——固有溶解度或分子溶解度
不同物质S0 差别很大 S0 1.0×10-7～1.0×10-9mol/L
X = 0.5mg
Al(C9H6NO)3：Al = 1：y y = 0.06mg
0.1g Al相当于： 天平称量的绝对误差为0.2mg
称量式的摩尔质量大，损 失少，准确度高
Al2O3: 0.188g Al(C9H6NO)3: 1.7g
四、重量分析结果计算
一、换算因数 X%= m (被测组分) / m (试样)
ω(Ba)
如:CaC2O4·2H2O
CaO
沉淀式
称量式
特点：不需用基准物质，准确度高，不适用
于微量分析，操作繁琐、费时
《Analytical Chemistry》1998,R.Kellner (p273)
重量法有极高的准确度。其准确度依赖于沉淀技术及沉 淀的性质。
三、沉淀重量分析法对沉淀的要求
重量分析法对沉淀式的要求： 1、沉淀要完全，溶解度要小，由溶解引起的损失 ≤0.2mg 2、沉淀易过滤和洗涤
对于m：n型的沉淀MmAn
MmAn(固)
mMn+ + nAm-
S = m+n K sp mmnn
例2：Ag2S的Ksp=2.0×10-48,其在纯水中的溶解度计算 式为-( )
第七章 沉淀滴定法和重量分析法习题
第七章沉淀滴定法和重量分析法一、填空题1. 能用于沉淀滴定的反应应具备的主要条件是：（1）沉淀的小；（2）沉淀反应必须、；（3）。
2. 法扬司法测定Cl-时，在荧光黄指示剂溶液中常加入淀粉，其目的是保护，减小凝聚，增加。
3. 沉淀滴定法中，铁铵矾指示剂法测定Cl-时，为保护AgCl沉淀不被溶解，需加入试剂。
4. 利用重量分析法测P2O5，使试样中P转化为MgNH4PO4沉淀，再灼烧为Mg2P2O7形式称重，其换算因数为。
5. 沉淀的形成一般要经过和两个过程。
6. 根据滴定终点所用指示剂的不同，银量法包括、、。
7. 晶型沉淀的条件。
二、选择题(1-23单选，24-26多选)1. 沉淀滴定中，与滴定突跃的大小无关的是( )A. Ag+的浓度B. Cl-的浓度C. 沉淀的溶解度D. 指示剂的浓度2. 在pH=0.5时，银量法测定CaCl2中的Cl-，合适的指示剂是( )A. K2CrO4B. 铁铵矾C. 荧光黄D. 溴甲酚绿3. 法扬司法测Cl-，常加入糊精，其作用是( )A. 掩蔽干扰离子B. 防止AgCl凝聚C. 防止AgCl沉淀转化D. 防止AgCl感光4. 重量分析法与滴定分析法相比，它的缺点是( )A. 准确度高B. 分析速度快C. 操作简单D. 分析周期长5. 重量分析法一般是将待测组分与试样母液分离后称重，常用的方法是( )A. 滴定法B. 溶解法C. 沉淀法D. 萃取法6. 重量分析中的称量形式需满足( )A. 溶解度小B. 沉淀易于过滤C. 化学组成恒定D. 与沉淀形式一致7. 以铬酸钾为指示剂的银量法——莫尔法，适合于用来测定( )A. Cl-B. I-C. SCN-D. Ag+8. 沉淀重量法测定MgO（相对分子质量为40.31）含量，称量形式Mg2P2O7（相对分子质量为222.55），其换算因数F是( )A. 0.3602B. 0.1811C. 5.521D. 2.7609. 沉淀重量法测定SO42-含量时，如果称量形式BaSO4，其换算因数F 是( )A. 0.1710B. 0.4116C. 0.5220D. 0.620110. 采用佛尔哈德法测定水中Ag+含量时，终点颜色为( )A. 红色B. 纯蓝色C. 黄绿色D. 蓝紫色11. 以铁铵矾为指示剂，用硫氰酸铵标准滴定溶液滴定银离子的条件为溶液呈 ( )A. 酸性B. 弱酸性C. 碱性D. 弱碱性12. 用佛尔哈德法测定Cl-时，如果不加硝基苯或邻苯二甲酸二丁酯，会使分析结果 ( )A. 偏高B. 偏低C. 无影响D. 可能偏高也可能偏低13. 用吸附指示剂法在中性或弱碱性条件下测定氯化物时宜选用的指示剂为( )A. 二甲基二碘荧光黄B. 曙红C. 荧光黄D. 以上均可14. 用吸附指示剂法测定NaCl含量时，在化学计量点前AgCl沉淀优先吸附( )A. Ag+B. Cl-C. 荧光黄指示剂阴离子D. Na+15. 用吸附指示剂法测定NaBr含量时，下列指示剂最佳是( )A. 曙红B. 二氯荧光黄C. 二甲基二碘荧光黄D. 甲基紫16. 用AgNO3滴定液滴定氯化物，以荧光黄为指示剂，最适宜的酸度条件是 ( )A. pH= 7-10B. pH= 4-6C. pH= 2-10D. pH大于1017. 以铁铵矾为指示剂，用返滴定法以硫氰酸铵滴定液滴定Cl-时，下列说法错误的是( )A. 滴定前加入定量过量的AgNO3标准溶液B. 滴定前将AgCl沉淀滤去C. 滴定前加入硝基苯，并振摇D. 应在中性溶液中测定，防止形成Ag2O沉淀18. 在称量分析中，称量形式应具备的条件不包括 ( )A. 摩尔质量大B. 组成与化学式相符合C. 不受空气中氧气、二氧化碳及水的影响D. 与沉淀形式组成一致19. 下列叙述中，适于沉淀BaSO4的情况是 ( )A. 在较浓的溶液中进行沉淀B. 在热溶液中及电解质存在的条件下沉淀C. 进行陈化D. 趁热过滤、洗涤，不必陈化20. 用重量法测定As2O3的含量时，将As2O3在碱性溶液中转变为AsO43-，并沉淀为Ag3AsO4，随后在HNO3介质中转变为AgCl沉淀，并以称量。
第7章重量沉淀法和沉淀滴定法
讨论：
KSP
KS0P cM cA
[M ][ A]
而T一定，KS0P为定值
当存在大量强电解质时，c M
cA
KSP
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， 要考虑盐效应的影响
练习
例：分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液中 的溶解度
S K SP 1.110 10 1.0 10 5 mol / L
200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失为
1.0 105 233.4 200 0.5mg 0.2mg
Ba2过量0.01mol / L与SO42反应的BaSO4沉淀溶解度为
S
[SO42
]
表面吸附
产生共沉淀的主要原因
第一吸附层选择性
表面吸附
1、优先吸附能与构晶离子生成微溶或离解度小 的化合物的离子；
2、优先吸附价数高、浓度大的离子。 3、沉淀比表面越大，吸附越严重； 4、温度越高，吸附越弱。
第二吸附层选择性
主要与所带电荷有关。
形成混晶
构晶离子进入晶格中进行排列形成混 晶。如:
BaSO4—PbSO4 MgNH4PO4—MgNH4AsO4 MnSO4—FeSO4·H2O
7.4 重量分析法
沉淀的形成 Van Weimarn经验公式 Q-S 分散度=K× S 其中，Q为聚集速度，S为定向速度
7.4 重量分析法
一、沉淀的纯度
共沉淀
因影 素响
表面吸附 形成混晶 吸留、包夹
后沉淀
共沉淀
是指在进行沉淀反应时，某 些可溶性杂质被同时沉淀下来的 现象。
分析化学-重量分析法和沉淀滴定法
αAg(NH3)=1+β1[NH3]+β2[NH3]2=1.7×105 S2=2.9×10-4mol/L S2/S1=4.1×102
5 影响沉淀溶解度的其它因素 （1）温度
目前应用较广的是生成难溶性银盐的沉淀反应， Ag++Cl-＝AgCl↓ Ag++SCN-＝AgSCN↓
利用生成难溶性银盐反应来进行测定的方法， 称为银量法(Aregentometric method) 。
银量法可以测定C1—、Br—、I—、Ag+、SCN— 等，还可以测定经过处理而能定量地产生这些离 子的有机物。
例如,测定铝时,称量形式可以是 Al2O3(M=101.96)或8-羟基喹啉铝(M=459.44)。 如果在操作过程中损失沉淀1mg,以A12O3为 称量形式时铝的损失量:
A12O3：2A1=1：x x=0.5 mg
以8-羟基喹啉铝为称量形式时铝的损失量 :
A1(C9H6NO)3：A1＝1：x x＝0.06 mg
由于许多沉淀的固有溶解度比较小，所以 计算溶解度时，一般可以忽略固有溶解度的 影响。
S=[M+]=[A-]
二 活度积和溶度积
K2 = aM+aA-/aMA（水） ,
得：aM+aA-=K2S0=K
0 sp
K 0sp称为活度积常数，简称活度积。
aM+aA-=γM+[M+] γA-[A-]=K0 sp
[M+][A-]=K 0sp/γM+γA-= Ksp
第七章沉淀滴定法和重量分析法
2018/10/12
一、银量法基本原理
1、沉淀滴定法的条件： （1）沉淀的溶解度必须很小 （2）反应迅速、定量 （3）有适当的指示终点的方法 （4）沉淀的吸附现象不能影响终点的确定
2018/10/12
2. 滴定曲线
以滴定剂的滴加体积为横坐标，被 测离子的浓度的负对数为纵坐标绘 制的曲线。 以0.1000 mol/L AgNO3标准溶液
（3）化学计量点
溶液中[Cl-]来源于AgCl↓的离解，此时溶液的[Cl-]、[Ag+]相 等，即：
2018/10/12
Cl Ag
K sp , AgCl 1.8 1010 1.34 105 m ol/ L
（4）计量点后 溶液中[Cl-]决定于过量AgNO3的量, 过量Ag+由下式计算
K sp,MA M A[M n ][ Am ] M A K sp,MA
Ksp,MA [M n ][ Am ] K sp,MA f (T , I )
溶度积常数
重量法测定，过量沉淀剂，I 较大，用溶度积 计算；求溶解 度（在纯水中），用活度积 计算。
2018/10/12
pAg 4.30
m ol/ L
pCl pKsp pAg 9.74 4.30 5.44
根据pCl与滴定剂的体积作出沉淀滴定曲线，从滴定曲线可 看出，用0.1000 mol/L AgNO3标准溶液滴定20.00ml 0.1000mol/L NaCl溶液，误差在-0.1%到+0.1%，其滴定突跃 范围为5.44-3.3=1.14 pCl个单位
CL