沉淀溶解平衡及在分析化学中的应用.pptx
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学习要求5.1沉淀溶解平衡该反应的标准平衡常数为:K=c(Ag+)·c(Cl-)一般的难溶电解质的溶解沉淀平衡可表示为:AnBm(s)=nAm+(aq)+mBn-(aq)KSP=c(Am+)n·c(Bn-)m溶度积常数KSP5.1.2溶度积和溶解度的相互换算溶解的AgCl完全电离,故c(Ag+)=c(Cl-)=1.34×10-5mol·L-1,所以KSP(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=(1.34×l0-5)2=1.8×10-10例5-2在25℃时,Ag2CrO4的溶解度是0.0217g.L-1,试计算Ag2CrO4的KSP。例5-3在25°C时AgBr的KSP=5.35×10-13,试计算AgBr的溶解度(以物质的量浓度表示)注意:溶解度与溶度积进行相互换算是有条件的。对同类型的难溶电解质,可用溶度积Ksp的大小来比较溶解度s的大小。但不同类型的难溶电解质则不宜直接用溶度积Ksp的大小来比较溶解度s的大小。如CaCO3AgClAg2CrO4Ksp8.7×10-91.56×10-109×10-12S9.4×10-51.25×10-51.31×10-45.2溶度积原理的应用溶度积原理:例5-4将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和4×10-3mo1·L–1K2CrO4混合,有无Ag2CrO4沉淀产生?已知KSP(Ag2CrO4)=1.12×10-12。5.2.2同离子效应和盐效应KSP(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=x(0.010+x)=1.07×10-10同离子效应:饱和BaSO4溶液中加入KNO3为例5.2.3沉淀的溶解1.生成弱电解质使沉淀溶解例如ZnS的酸溶解例5-6要使0.1molFeS完全溶于1L盐酸中,求所需盐酸的最低浓度。生成H2S时消耗掉0.2mol盐酸,故所需的盐酸的最初浓度为0.03+0.2=0.23mol·L-1。难溶的金属氢氧化物,如Mg(OH)2、Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等都能溶于酸:2.通过氧化还原反应使沉淀溶解3.生成配合物使沉淀溶解难溶卤化物还可以与过量的卤素离子形成配离子而溶解。AgI+I-→AgI2-PbI2+2I-→PbI42-HgI2+2I-→HgI42-CuI+I-→CuI2-5.2.4分步沉淀和沉淀转化例:在浓度均为0.010mol·L-1的I-和Cl-溶液中,逐滴加入AgNO3试剂,开始只生成黄色的AgI沉淀,加入到一定量的AgNO3时,才出现白色的AgCl沉淀。当Ag+浓度刚超过1.8×10-8mol·L-1时、AgC1开始沉淀,此时溶液中存在的I-浓度为例5-7在1.0mol·L-1Co2+溶液中,含有少量Fe3+杂质。问应如何控制pH值,才能达到除去Fe3+杂质的目的?KSP{Co(OH)2}=1.09×l0-15,KSP{Fe(OH)3}=2.64×10-39②使Co2+不生成Co(OH)2沉淀的pH值:控制溶液的pH值,就可以使不同的金属硫化物在适当的条件下分步沉淀出来。根据(5-3)式,可知此时2.沉淀的转化例5-91L0.1mol·L-1的Na2CO3可使多少克CaSO4转化成CaCO3?反应的平衡常数为:5.3重量分析法5.3.2沉淀重量法对沉淀的要求沉淀形式与称量形式可能相同,也可能不同。重量分析中对沉淀形式的要求:重量分析中对称量形式的要求:5.3.3沉淀的形成和沉淀的纯度2.沉淀的形成3.沉淀的纯度发生共沉淀现象的原因:表面吸附引起的共沉淀沉淀对杂质离子的吸附具有选择性包藏引起的共沉淀生成混晶引起的共沉淀后沉淀(postprecipitation)4.提高沉淀纯度的方法5.4.4沉淀条件的选择2.无定形沉淀的沉淀条件浓溶液热溶液加入沉淀剂的速度稍快加电解质不必陈化5.4.5沉淀重量法的计算换算因数:例5-10欲测定不纯明矾KAl(SO4)2·12H2O中的AI的含量,并以Al2O3为称量形式,需称明矾多少克?5.4沉淀滴定法目前应用较广的是生成难溶性银盐的反应:5.4.1莫尔法1.指示剂的用量2.莫尔法的滴定条件滴定液中不应含有氨,因为易生成Ag(NH3)2+配离子,而使AgCl和Ag2CrO4溶解度增大。能测定C1-、Br-,在测定过程中耍剧烈摇动;但不能测定I-和SCN-,因为AgI或AgSCN沉淀强烈吸附I-或SCN-,致使终点过早出现。不能用C1-滴定Ag+,因为Ag2CrO4转化成AgCl很慢。5.4.2佛尔哈德法(Volhard)2.返滴定法Ag++Cl-=AgClAg++SCN-=AgSCNFe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+含有卤素离子或SCN-的溶液中,加入一定量过量的AgNO3标准溶液