ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Гравиметрический анализ Сущность метода Гравиметрия

ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Гравиметрический анализ Сущность метода Гравиметрия – метод количественного химического анализа, основанный на точном измерении массы определяемого вещества или его составных частей, выделяемых в химически чистом состоянии или в виде соответствующих соединений точно известного постоянного состава.

Гравиметрический анализ Сущность метода Общая схема определения по методу : Анализируемый ион Анализируемая проба (точная навеска, mнав. ) Определяемый ион Осаждаемая форма (труднорастворимое соединение) Гравиметрическая форма, г. ф. .

Гравиметрический анализ Теоретические основы В основе образования осадков лежит закон действия масс: Произведение концентраций ионов в насыщенном растворе малорастворимых электролитов при данной температуре есть величина постоянная.

Гравиметрический анализ Теоретические основы В основе образования осадков лежит закон действия масс: Например для гетерогенного равновесия: Для более точных расчетов следует использовать не концентрации, а активности ионов.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Если величина произведения концентраций ионов в растворе (ПК) становится больше значения произведения растворимости (ПР), то малорастворимое соединение выпадает в осадок: ПК>ПР, осадок выпадает; ПК<ПР, осадок не выпадает

Гравиметрический анализ Теоретические основы Влияние различных факторов на параметры осадка • Влияние скорости осаждения: чем менее растворимо соединение, тем быстрее образуются осадки и мельче кристаллы, а чем больше скорость образования осадка, тем быстрее нарушается правильная ориентация при кристаллизации.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Влияние различных факторов на параметры осадка • Влияние концентрации: При осаждении из концентрированных растворов получаются мелкокристаллические или аморфные осадки. В разбавленных растворах получаются крупнокристаллические осадки.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Влияние различных факторов на параметры осадка • Влияние перемешивания раствора. Перемешивание раствора способствует распределению вещества по всему объему, увеличению скорости растворения. Поэтому количество центров (зародышей) кристаллов уменьшается и это благоприятствует росту и образованию крупных кристаллов.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Влияние различных факторов на параметры осадка • Влияние температуры Осаждение необходимо проводить из горячих растворов горячими же растворами осадителя. При нагревании раствора в процессе созревания осадка крупные кристаллы растут за счет мелких.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Выбор оптимальных условий для весовых определений • Выбор осадителя: Если имеется ряд соединений с различными величинами растворимости, то нужно выбрать реагент, образующий наименее растворимый осадок.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Выбор оптимальных условий для весовых определений • Количество осадителя: Обычно добавляют некоторый избыток осадителя, но применение избытка его может привести к образованию комплексного соединения, приводящему к растворению осадка.

Гравиметрический анализ Теоретические основы Выбор оптимальных условий для весовых определений • Влияние р. Н на полноту осаждения: чем меньше р. Н и константа диссоциации кислоты, анион которой входит в состав осадка и чем больше ПР, тем растворимость осадков увеличивается.

Гравиметрический анализ Классификация Условно делят на три группы методов: • Осаждения; • Отгонки; • Выделения.

Гравиметрический анализ Методы осаждения Определяемый компонент количественно осаждают химическими способами в виде малорастворимого соединения постоянного состава. Осадок называется «осажденной формой» . Его подвергают аналитической обработке, то есть отделяют фильтрованием, промывают, подсушивают, прокаливают, а потом взвешивают на аналитических весах. Этот осадок называют гравиметрической, или весовой, формой.

Гравиметрический анализ Методы осаждения Осажденная форма может совпадать с гравиметрической. где Ва 2+ - определяемый компонент; SO 42 - - осадитель; Ba. SO 4 - осажденная форма Ba. SO 4 – гравиметрическая форма

Гравиметрический анализ Методы осаждения Осажденная форма может отличаться от гравиметрической. где Са 2+ - определяемый компонент; С 2 O 42 - - осадитель; Сa. С 2 O 4 - осажденная форма Са. О – гравиметрическая форма

Гравиметрический анализ Методы осаждения Требования к осадкам • Осажденная форма должна быть малорастворимой; • Осадок должен быть крупнокристаллическим; • Осажденная форма должна количественно переходить в гравиметрическую;

Гравиметрический анализ Методы осаждения Требования к осадкам: • Состав гравиметрической формы должен точно отвечать ее химической формуле; • гравиметрическая форма должна быть химически устойчивой.

Гравиметрический анализ Методы осаждения Расчеты результатов определений: где ω – содержание анализируемого вещества, %; mгр. ф. – масса гравиметрической формы, г; F – гравиметрический фактор; mн – масса навески анализируемого вещества, г.

Гравиметрический анализ Методы осаждения Расчеты результатов определений: F – гравиметрический фактор отражает содержание определяемого компонента в гравиметрической форме и представляет отношение молярной массы определяемого компонента к молярной массе гравиметрической формы с учетом стехиометрических коэффициентов (а и b):

Гравиметрический анализ Методы отгонки В методах отгонки определяемый компонент количественно отгоняют в виде летучего соединения. Метод отгонки называют прямым, если массу отогнанного продукта измеряют непосредственно. Метод отгонки называют косвенным, если массу отогнанного вещества определяют по разности массы проб до и после отгонки.

Гравиметрический анализ Методы отгонки Прямые методы: Например, определение СО 2 после разложения навески карбоната кальция и поглощения СО 2 трубкой с гидроксидом натрия: Содержание СО 2 вычисляют по увеличению массы поглотительной трубки, наполненной натронной известью (Na. OH+Ca. O)

Гравиметрический анализ Методы отгонки Расчеты результатов определений по методу прямой отгонки: где ω – содержание анализируемого вещества, %; mгр. ф. – масса гравиметрической формы, которую определяют по увеличению массы поглотительного прибора, г; mн – масса навески анализируемого вещества, г.

Гравиметрический анализ Методы отгонки Косвенные методы: Например, при определении: • влажности материалов; • кристаллизационной воды в кристаллогидратах; • потерь при прокаливании.

Гравиметрический анализ Методы отгонки Расчеты результатов определений по методу косвенной отгонки: где ω – содержание анализируемого вещества, %; mгр. ф. – масса высушенного или прокаленного анализируемого вещества после удаления летучих компонентов, г; mн – масса навески анализируемого вещества, г.