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时间:2019-08-05
《重量沉淀法和沉淀滴定法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、7.17.1溶度积原理溶度积原理7.1.1溶度积常数若难溶化合物MA在水中除简单的水合离子外,其它存在形式忽略不计,则称为该难溶化合物的溶度积常数-溶度积KSPs=[M]=[A],s2=[M][A]=Ksp7.2溶度积规则及其应用7.2.1溶度积规则对MmAn=mM+nA1.离子积Qi=CMm.CAn2.溶度积规则:(1)Qi>Ksp,生成沉淀过饱和溶液;(2)Qi2、效应3.酸效应4.配位效应5.其他因素7.2溶度积规则及其应用1.同离子效应:当沉淀达平衡后,若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~讨论:过量加入沉淀剂,可以增大构晶离子的浓度,降低沉淀溶解度,减小沉淀溶解损失过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应,而使溶解度增大沉淀剂用量:一般——过量50%~100%为宜非挥发性——过量20%~30%解:例:用BaSO4重量法测定SO42-含量时,以BaCL2为沉淀剂,计算等量和过量0.3、01mol/L加入Ba2+时,在200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失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讨论: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7.2溶度积规则及其应用练习例:分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液中的溶解度解:3.酸效应:溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为~讨论:酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大,但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大pH↓,[H+]↑,S↑注:因为酸度变化,构4、晶离子会与溶液中的H+或OH-反应,降低了构晶离子的浓度,使沉淀溶解平衡移向溶解,从而使沉淀溶解度增大7.2溶度积规则及其应用4.配位效应:存在配位剂与构晶离子形成配位体,使沉淀的溶解度增大的现象称为~讨论:1)配位效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方,从而增大溶解度2)当沉淀剂本身又是配位剂时,应避免加入过多;既有同离子效应,又有配位效应,应视浓度而定3)配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关,溶解度越大,配合物越稳定,配位效应越显著示例AgCLAg++CL-Ag++2NH3Ag(NH3)25、+AgCLAg++CL-AgCL+CL-AgCL2-AgCL2-+CL-AgCL3-7.2溶度积规则及其应用四、沉淀的类型和形成1.沉淀的类型2.沉淀的形成7.4重量分析法7.4.2沉淀的形成1.沉淀的类型(1)晶形沉淀:颗粒直径0.1~1μm,排列整齐,结构紧密,比表面积小,吸附杂质少易于过滤、洗涤例:BaSO4↓(细晶形沉淀)MgNH4PO4↓(粗晶形沉淀)(2)无定形沉淀:颗粒直径﹤0.02μm结构疏松比表面积大,吸附杂质多不易过滤、洗涤例:Fe2O3•2H2O↓(3)凝乳状沉淀:颗粒直径界6、于两种沉淀之间例:AgCL↓2.沉淀的形成晶核的生长晶核的形成成核作用均相、异相生长过程扩散、沉积聚集定向排列构晶离子晶核沉淀微粒无定形沉淀晶形沉淀晶核的形成均相成核(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子通过相互静电作用缔和而成晶核异相成核:非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核晶核的生长影响沉淀颗粒大小和形态的因素:聚集速度: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度:构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度注:沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小聚集速度<定向排7、列速度→晶形沉淀聚集速度>定向排列速度→无定形沉淀示例例:草酸盐的沉淀分离中例:金属硫化物的沉淀分离中3.提高沉淀纯度措施1)选择适当分析步骤测少量组分含量时,首先沉淀含量少的组分2)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度分离除去,或掩蔽3)选择合适的沉淀剂选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀4)改善沉淀条件温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化5)再沉淀有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象二、沉淀条件的选择1.晶形沉淀2.无定形沉淀3.均匀沉淀法1.晶形沉淀特点:颗粒大,易过滤洗涤;结构紧密,表面8、积小,吸附杂质少条件:a.稀溶液——降低过饱和度,减少均相成核b.热溶液——增大溶解度,减少杂质吸附c.充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂——防止局部过饱和d.加热陈化——生成大颗粒纯净晶体陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间,这一过程称为~(加热和搅拌可以缩短陈化时间)2.无定形沉淀特点:溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤;结构疏松,表面积大,易吸附杂质条件:a.浓溶液——降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧密b.热溶液——促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附c.搅拌下较快加入沉淀剂——加快沉淀聚集
2、效应3.酸效应4.配位效应5.其他因素7.2溶度积规则及其应用1.同离子效应:当沉淀达平衡后,若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~讨论:过量加入沉淀剂,可以增大构晶离子的浓度,降低沉淀溶解度,减小沉淀溶解损失过多加入沉淀剂会增大盐效应或其他配位副反应,而使溶解度增大沉淀剂用量:一般——过量50%~100%为宜非挥发性——过量20%~30%解:例: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.
3、01mol/L加入Ba2+时,在200ml溶液中BaSO4沉淀的溶解损失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讨论: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7.2溶度积规则及其应用练习例:分别计算BaSO4在纯水和0.01mol/LNaNO3溶液中的溶解度解:3.酸效应:溶液酸度对沉淀溶解度的影响称为~讨论:酸度对强酸型沉淀物的溶解度影响不大,但对弱酸型或多元酸型沉淀物的溶解度影响较大pH↓,[H+]↑,S↑注:因为酸度变化,构
4、晶离子会与溶液中的H+或OH-反应,降低了构晶离子的浓度,使沉淀溶解平衡移向溶解,从而使沉淀溶解度增大7.2溶度积规则及其应用4.配位效应:存在配位剂与构晶离子形成配位体,使沉淀的溶解度增大的现象称为~讨论:1)配位效应促使沉淀-溶解平衡移向溶解一方,从而增大溶解度2)当沉淀剂本身又是配位剂时,应避免加入过多;既有同离子效应,又有配位效应,应视浓度而定3)配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关,溶解度越大,配合物越稳定,配位效应越显著示例AgCLAg++CL-Ag++2NH3Ag(NH3)2
5、+AgCLAg++CL-AgCL+CL-AgCL2-AgCL2-+CL-AgCL3-7.2溶度积规则及其应用四、沉淀的类型和形成1.沉淀的类型2.沉淀的形成7.4重量分析法7.4.2沉淀的形成1.沉淀的类型(1)晶形沉淀:颗粒直径0.1~1μm,排列整齐,结构紧密,比表面积小,吸附杂质少易于过滤、洗涤例:BaSO4↓(细晶形沉淀)MgNH4PO4↓(粗晶形沉淀)(2)无定形沉淀:颗粒直径﹤0.02μm结构疏松比表面积大,吸附杂质多不易过滤、洗涤例:Fe2O3•2H2O↓(3)凝乳状沉淀:颗粒直径界
6、于两种沉淀之间例:AgCL↓2.沉淀的形成晶核的生长晶核的形成成核作用均相、异相生长过程扩散、沉积聚集定向排列构晶离子晶核沉淀微粒无定形沉淀晶形沉淀晶核的形成均相成核(自发成核):过饱和溶液中,构晶离子通过相互静电作用缔和而成晶核异相成核:非过饱和溶液中,构晶离子借助溶液中固体微粒形成晶核晶核的生长影响沉淀颗粒大小和形态的因素:聚集速度: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度:构晶离子以一定顺序排列于晶格内的速度注:沉淀颗粒大小和形态决定于聚集速度和定向速度比率大小聚集速度<定向排
7、列速度→晶形沉淀聚集速度>定向排列速度→无定形沉淀示例例:草酸盐的沉淀分离中例:金属硫化物的沉淀分离中3.提高沉淀纯度措施1)选择适当分析步骤测少量组分含量时,首先沉淀含量少的组分2)改变易被吸附杂质的存在形式,降低其浓度分离除去,或掩蔽3)选择合适的沉淀剂选用有机沉淀剂可有效减少共沉淀4)改善沉淀条件温度,浓度,试剂加入次序或速度,是否陈化5)再沉淀有效减小吸留或包埋的共沉淀及后沉淀现象二、沉淀条件的选择1.晶形沉淀2.无定形沉淀3.均匀沉淀法1.晶形沉淀特点:颗粒大,易过滤洗涤;结构紧密,表面
8、积小,吸附杂质少条件:a.稀溶液——降低过饱和度,减少均相成核b.热溶液——增大溶解度,减少杂质吸附c.充分搅拌下慢慢滴加沉淀剂——防止局部过饱和d.加热陈化——生成大颗粒纯净晶体陈化:沉淀完成后,将沉淀与母液放置一段时间,这一过程称为~(加热和搅拌可以缩短陈化时间)2.无定形沉淀特点:溶解度小,颗粒小,难以过滤洗涤;结构疏松,表面积大,易吸附杂质条件:a.浓溶液——降低水化程度,使沉淀颗粒结构紧密b.热溶液——促进沉淀微粒凝聚,减小杂质吸附c.搅拌下较快加入沉淀剂——加快沉淀聚集
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