18水中氯离子的测定

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银量法: Ag+ + X- = AgX↓ X- = Cl-, Br-, I-, CN-, SCNKsp= [Ag+][X-] pAg+pX=pKsp
一、银量法的基本原理
滴定曲线: 0.1000 mol/L AgNO3滴定20.00 ml 同浓度NaCl 溶液
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Ksp= [Ag+][Cl-]=1.8×10-10
粗配后用nacl标液标定棕色瓶中保存指示剂k2cro4fenh4so42吸附指示剂滴定剂agscncl或ag滴定反应agclagclscnagagscnagclagcl总结五标准溶液的配制与标定指示原理沉淀反应2agcro4ag2cro4配位反应fe3scnfescn2物理吸附导致指示剂结构变化ph条件ph6510503moll的hno3与指示剂pka有关使其以离子形态存在测定对象clbrcnagagclbriscn等clbrscnag等应用示例?电解液中氯离子的测定?洗涤剂中氯离子的测定?饮用水中氯离子的测定??沉淀滴定法应用实例沉淀滴定法应用实例补充补充一一可溶性氯化物中氯的测定可溶性氯化物中氯的测定?agno3溶液的各种方法进行
实验确定: 浓度 ~5.010-3 mol/L
CrO42- 太大,终点提前, CrO42-黄色干扰 CrO42- 太小,终点滞后
二、莫尔法
用0.1000mol/L Ag+ 滴定0.1000mol/LKCl, 指示剂[CrO42-]= 5.00×10-3 mol/L。计算由指示剂引入的终点误差。(生成可判断 终点的Ag2CrO4需消耗2.00×10-5 mol/L的Ag+) sp时, [Ag+]sp=[Cl-]sp=Ksp(AgCl)1/2 =1.34×10-5 mol/L [CrO42-] [Ag+]2 =Ksp(Ag2CrO4) 出现沉淀时: [Ag+]= {Ksp(Ag2CrO4)/ [CrO42-] }1/2 =2.00×10-5 mol/L 明显Ag+过量了,此时[Cl-]=Ksp/[Ag+]=9.00×10-6 mol/L [Ag+]过量= [Ag+]-[Cl-]=2.00×10-5-9.00×10-6=1.10×10-5
滴定反应:Ag+ + X- AgX 指示剂:
K2CrO4 吸附指示剂 莫尔法 佛尔哈德法 法扬司法
铁氨矾(NH4Fe(SO4)2)
二、莫尔法
滴定反应:Ag+ + X- AgX 滴定剂:AgNO3 标准溶液 待测物:Br- 、Cl指示剂:K2CrO4
指示原理: CrO42-+2Ag+ Ag2CrO4 Ksp=2.0 10-12
实施
实施前的必备知识讲解一:
氯离子含量的测定原理与步骤
氯离子含量的测定
实验目的:
1.掌握AgNO3溶液的标定方法。 2.掌握用莫尔法测定水中Cl-的方法及原理。
实验原理:
pH:6.5~10.5;滴定剂:AgNO3溶液;指示剂:K2CrO4 Ag+ + Cl- = AgCl ↓ (白) 终点: 2 Ag+ + CrO42- = Ag 2CrO4 ↓ (红) 计量点时:[Ag+ ]=[Cl- ]=Ksp1/2=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5mol/L 指示剂理论用量: [CrO42 - ]=Ksp/ [Ag+ ]2= 1.1×10-12/ (1.34 ×10-5)= 6.1×10-3mol/L 指示剂实际用量:5×10-3mol/L
四、法扬司法
吸附指示剂对滴定条件的要求:
指示剂要带与待测离子相同电荷
荧光黄 HFI H+ + FI静电作用强度要满足指示剂的吸附 pH > pKa (7.0) 充分吸附,沉淀表面积大 指示剂的吸附能力弱于待测离子
控制溶液pH
pKa=7.0
以FI-为主
四、法扬司法
吸附指示剂对滴定条件的要求:
指示剂要带与待测离子相同电荷 静电作用强度要满足指示剂的吸附 控制溶液pH 离子强度 加入糊精
三、佛尔哈德法
滴定Cl -时,到达终点,振荡,红色退去(沉淀转化) AgCl FeSCN2+ Ag+ + Cl+ SCN- + Fe3+ AgSCN
三、佛尔哈德法
Volhard返滴定法测Cl-时应采取的措施
过滤除去AgCl (煮沸,凝聚,滤,洗) 加硝基苯(有毒),包住AgCl 增加指示剂浓度,cFe = 0.2 mol/L以减小[SCN-]ep

避免强光照射
四、法扬司法
常用的吸附指示剂:
指示剂 荧光黄 pKa 7.0 4.0 2.0 测定对象 Cl-,Br-,I-, Cl-,Br-,I滴定剂 Ag+ Ag+ Ag+ Cl颜色变化 滴定条件(pH) 黄绿 -粉红 黄绿 -粉红 粉红- 红紫 红 -紫 7.0~10.0 4.0~10.0 2.0~10.0 酸性
pAg+pCl=pKsp
一、银量法的基本原理
滴定开始前: [Cl-] = 0.1000 mol/L, pCl = 1.00 化学计量点前: 用未反应的[Cl-]计算 -0.1% [Cl-](剩) = 5.0 10-5 mol/L, pCl = 4.30 pAg = pKsp - pCl = 9.81 - 4.30 = 5.51 sp: [Ag+]=[Cl-] pCl = pAg = 1/2 pKsp = 4.89 化学计量点后:根据过量的Ag+计算 + 0.1% [Ag+](过) = 5.0 10-5 mol/L, pAg = 4.30 pCl = pKsp-pAg = 9.81-4.30 = 5.51
沉淀滴定法 Precipitation titration
学习要求
1.了解银量法的概念、基本原理及确定终点的方法; 2.了解莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法特点; 3.了解银量法常见应用实例。
一、银量法的基本原理
沉淀滴定法:以沉淀反应为基础的容量分析方法 沉淀反应很多,但能用于沉淀滴定的不多,
许多沉淀反应不能满足滴定分析要求
3+
改进的Volhard法
三、佛尔哈德法
优点:返滴法可测I-、SCN-,
选择性好,干扰小,
弱酸盐不干扰滴定,如PO43-,AsO43-,CO32-,S2-
强酸性溶液(0.3mol/L HNO3)中,弱酸盐不沉淀Ag+
四、法扬司法 Cl =c Ag VAg / VCl
指示剂的吸附能力弱于待测离子
四、法扬司法
滴定剂Ag+对滴定条件的要求: 不能生成Ag(OH)的沉淀 pH< 10.0
沉淀AgCl对滴定条件的要求:
卤化银沉淀光照下易变为灰黑色 避免强光照射
四、法扬司法
法扬司法的滴定条件:

控制溶液pH在 pKa~10.0之间 浓度在0.01~0.1 mol/L之间,控制离子强度 加入糊精作保护剂,防止沉淀凝聚 选择适当吸附能力的指示剂 I->SCN->Br->曙红>Cl->荧光黄
计划制定
根据所查到的氯离子含量的测定方法以2人 一小组为单位详细设计测定小月河水质的方案(包 括完成实验的途径、选择途径的理由、人员分工、 实验实施步骤、实验保障措施、成果评价方法等 内容)。 各小组设计好实验方案后需要以PPT形式展 现。
决策做出
各小组以PPT形式展示设计的实验方案,师 生共同讨论设计方案,找出设计方案的缺陷以明 确其知识的欠缺,教师对其中的错误和不确切之 处进行指导并对计划的变更提出建议。 各组依据修改后的实验方案进行实验。
pH> 6.5
碱性太强:
Ag2O 沉淀
pH< 10.5 pH< 7.2
Ag++ nNH3 Ag(NH3)+n NH3 + H+ NH4+
二、莫尔法
优点:测Cl-、Br- 直接、简单、准确
缺点:
干扰大 生成沉淀AgmAn 、Mm(CrO4 )n、M (OH)n等
不可测I-、SCNAgI和AgSCN 沉淀具有强烈吸附作用
二氯 荧光黄
曙红 甲基紫
Br-,I-, SCNAg+
五、标准溶液的配制与标定
NaCl:基准纯或优级纯 直接配制 AgNO3: 粗配后用NaCl标液标定
摇动
滴定条件:酸性条件(0.3 mol/LHNO3)---防止Fe3+水解
三、佛尔哈德法
Volhard返滴定法: 待测物:X- (Cl-、Br-、I-、SCN-)
标准溶液:AgNO3、NH4SCN
滴定反应:X- + Ag+(过量) AgX+Ag+(剩余) + SCN‖ AgSCN 指示剂:铁铵矾 FeNH4(SO4)2
学习情境十八 水中氯离子的测定
北京电子科技职业学院 生物技术系
情境设立
氯离子是水中常见的八大离子之一(哪八大离 子?),大家想不想知道天然水中氯离子的含量? 如何测定水中氯离子的含量?
信息获取
大家根据上面的情境,回去查阅水中氯离子 含量的测定方法 (沉淀滴定法) 。 查阅上述测定方法中所用到的基本知识和理 论。
一、银量法的基本原理
考虑sp附近,AgCl溶解进入溶液的离子:
-0.1%
[Cl-] =[Cl-]剩余+[Cl-]溶解
[Cl-]溶解=[Ag+]=c
Ksp=[Cl-][Ag+]=([Cl-]剩余+c)c c= 2.9 10-6 mol/L, pCl = 4.28, pAg = pKsp - pCl = 9.81 - 4.28 = 5.53
二、莫尔法
总多消耗的Ag+:
[Ag+]总=1.10×10-5+2.00×10-5= 3.10×10-5mol/L
终点误差:
滴定剂过量的量 被测物的量
×100% =
3.10×10-5 ×2V 0.1000×V 0.062%
×100%
=
二、莫尔法
酸度:pH 6.5 ~ 10.5; 有NH3存在:pH 6.5 ~7.2 2H++2CrO42- Cr2O7 2- +H2O (K=4.3×1014) 酸性过强,导致[CrO42-]降低,终点滞后
+ +
-
含Cl-待测溶液
四、法扬司法
滴定开始前:
FIClClClClFIClClFI-
SP前:
FIClFICl-
SP及SP后:
FIAg+ Ag+ FIFIAg+ Ag+
AgCl ClCl-
AgCl
FI-
四、法扬司法
吸附指示剂的变色原理: 化学计量点后,沉淀表面荷电状态发生变 化,指示剂在沉淀表面因静电吸附导致其结构 变化,进而导致颜色变化,指示滴定终点。 AgCl︱Cl- + FIAg + AgCl︱Ag+ FI-
充分吸附,沉淀表面积大
指示剂的吸附能力弱于待测离子
四、法扬司法
吸附指示剂对滴定条件的要求: 指示剂的吸附能力弱于待测离子 Br-> E- > Cl- > FI-
SP前 荧光黄 FIFIClCl- AgCl ClClFICl-
SP前 曙红 EE- AgCl ClClE-
Cl-
四、法扬司法
吸附指示剂的滴定条件的要求: 指示剂要带与待测离子相反电荷 静电作用强度要满足指示剂的吸附 充分吸附,沉淀表面积大 控制溶液pH 离子强度 加入糊精 指示剂选择
三、佛尔哈德法
直接滴定法(测Ag+)
滴定反应:Ag+ + SCN- AgSCN
滴定剂:NH4SCN 标准溶液 待测物:Ag+ 指示剂:铁铵矾 FeNH4(SO4)2
指示原理: SCN-+ Fe3+ FeSCN2+ (K=138) 当[FeSCN2+]= 6 ×10-6 mol/L即显红色 (终点:0.015mol/L)
滴定条件:pH 6.5~10.5
二、莫尔法
指示剂用量 sp时, [Ag+]=[Cl-]=Ksp(AgCl)1/2 =1.34×10-5 mol/L
[CrO42-]=Ksp(Ag2CrO4)/[Ag+]2 =1.11×10-2 mol/L
实际上由于CrO42-本身有颜色,指示剂浓度应保 持在0.002-0.005 mol/L较合适,即1~2mL 5%K2CrO4。
3.空白试验(平行二份) 用50毫升蒸馏水做空白试验,记下AgNO3溶液用量V0。
氯离子含量的测定
实验数据记录及处理
1.标定AgNO3溶液 V1 (ml) V0(ml) C(AgNO3)(mol/L)
平均值
2.水样的测定 V2(ml) V0(ml)
Cl-(mg/L)
平均值
实施
实施前的必备知识讲解二:
氯离子含量的测定
实验步骤:
1.标定AgNO3溶液(平行二份) 取25.00毫升0.1000mol/L的NaCl标准溶液于锥形瓶中,加 25毫升蒸馏水,1毫升K2CrO4指示剂。在剧烈摇动下用AgNO3溶液 滴定至淡桔色,记下用量V1。 2.水样的测定(平行二份)
取50.00毫升水样于锥形瓶中,加1毫升K2CrO4指示剂。在剧 烈摇动下用AgNO3溶液滴定至淡桔色,记下用量V2。
一、银量法的基本原理
滴定曲线
10
0.1000 mol/L
滴定突跃: 浓度增大10倍,增 大2个pCl单位
8
pCl
6
sp
5.5
4 2 0 0
50 100
4.3
Ksp减小10n, 增加n个 pCl单位
150
200 T %
一、银量法的基本原理
待测物:X- (=Cl-、Br-、I-、SCN-) 滴定剂:Ag+ 标准溶液 (AgNO3)
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