沉淀滴定法.
第七章-2 沉淀滴定法
一、沉淀滴定法对沉淀反应的要求: 沉淀滴定法对沉淀反应的要求: (1)沉淀反应反应必须快速、定量地进行,不易形 沉淀反应反应必须快速、定量地进行, 沉淀反应反应必须快速 成过饱和溶液; 成过饱和溶液; (2)沉淀组成必须恒定,溶解度小,且沉淀过程中 沉淀组成必须恒定,溶解度小, 沉淀组成必须恒定 不易发生共沉淀现象; 不易发生共沉淀现象; (3) 有较简单的方法确定滴定终点; 有较简单的方法确定滴定终点; (4) 沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。 沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。
三、滴定曲线 例如: 滴定20.00 ml 同浓 例如:以0.1000 mol/L AgNO3滴定 度NaCl 溶液
Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ksp= [Ag+][Cl-]=1.8×10-10 × pAg+pCl=pKsp
滴定曲线
10
0.1000 mol/L
8 6
滴定突跃: 滴定突跃:
5、铵盐的影响 、 (1)如果溶液中有铵盐存在,当溶液 值较大时, 如果溶液中有铵盐存在, 值较大时, 如果溶液中有铵盐存在 当溶液pH值较大时 会有NH3 生成 , 它与 + 易生成 生成, 它与Ag 易生成Ag(NH3)2+ 而使 会有 AgCl和 Ag2CrO4 溶解度增大 , 测定准确度下降 。 溶解度增大,测定准确度下降。 和 (2)实验证明,当cNH4+<0.05 mol·L-1时,溶液的 实验证明, 实验证明 pH值控制在 = 6.5-7.2, 可得满意结果 ; 若 值控制在pH= 值控制在 , 可得满意结果; cNH4+>0.05 mol·L-1 ,仅通过控制酸度已不能消 除其影响。 除其影响。 (3)如果溶液中有 3存在时,必须用酸中和。 如果溶液中有NH 存在时,必须用酸中和。 如果溶液中有
分析化学 第八章沉淀滴定法
沉淀滴定法和其他滴定分析法一样, 沉淀滴定法和其他滴定分析法一样 , 它的关 键问题是正确测定计量点, 键问题是正确测定计量点,使滴定终点与计量 点尽可能地一致,以减少滴定误差. 点尽可能地一致,以减少滴定误差.
一.基本原理 银量法一般是用硝酸银标准溶液,测定 银量法一般是用硝酸银标准溶液, 卤素离子和拟卤素离子的.有时也用NaCl 卤素离子和拟卤素离子的.有时也用NaCl 和NH4SCN滴定银离子. SCN滴定银离子 滴定银离子.
2,滴定条件 (1)指示剂用量 指示剂CrO 的用量必须合适. 指示剂CrO42-的用量必须合适.太大会使终点 提前,而且CrO 提前,而且CrO42-本身的颜色也会影响终点的观 察,若太小又会使终点滞后,影响滴定的准确度. 若太小又会使终点滞后,影响滴定的准确度.
实验表明,终点时CrO4-浓度约为5×10-3 实验表明,终点时CrO 浓度约为5 mol/L比较合适.实际滴定时, mol/L比较合适.实际滴定时,通常在反应液总 比较合适 体积为50-100ml的溶液中 加入5%铬酸钾指示 体积为50-100ml的溶液中,加入5%铬酸钾指示 的溶液中, 剂约1 2ml,此时,重铬酸根浓度为(2.6-5.2) 剂约1-2ml,此时,重铬酸根浓度为(2.6-5.2) ×10-3 mol/L. mol/L. 但这样一来会需要过量的[Ag 但这样一来会需要过量的[Ag+]来生成沉淀.
பைடு நூலகம்
溶液中有氨存在时, 必须用酸中和. 溶液中有氨存在时 , 必须用酸中和 . 当有铵盐 存在时, 如果溶液的碱性较强, 也会增大NH 存在时 , 如果溶液的碱性较强 , 也会增大 NH3 的浓度.实验证明, 的浓度.实验证明,当cNH4+>0.05 molL-1时, mol NH4 溶 液 的 pH 以 控 制 在 pH = 6.5-7.2 . 当 cNH4+>0.15 molL-1时,则需先除去. mol 则需先除去. NH4
第六章 沉淀滴定法
兰州石化职业技术学院 石油化学工程系
第六章 沉淀滴定法 使用,若pH<7则主要以HFIn形式存在,无法指示终点, 因此溶液的pH应有利于吸附指示剂阴离子的存在. (3) 卤化银沉淀对光敏感,易分解而析出金属银使沉淀变为 灰黑色,故滴定过程要避免强光 避免强光,否则,影响滴定终点 避免强光 的观察. (4) 指示剂吸附性能要适中.胶体微粒对指示剂的吸附能力 要比对待测离子的吸附能力略小,否则指示剂将在化学 计量点前变色.但如果太小,又将使颜色变化不敏锐. 卤化银对卤化物和几种吸附指示剂的吸附能力的次序如下:
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第六章 沉淀滴定法 沉淀滴定法 沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一类滴定分析方法. 目前应用最多的是生成难溶银盐的反应.例如:
银量法:利用生成难溶银盐反应的测定方法称为银量法. 银量法可以测定Cl-,Br-,I-,Ag+,CN-,SCN-等离子.按照指 示滴定终点的方法不同而分为三种:莫尔(Mohr)法,佛尔哈 德(Volhard)法和法扬斯(Fajans)法.
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第六章 沉淀滴定法 佛尔哈德法——铁铵矾作指示剂 二, 佛尔哈德法 铁铵矾作指示剂 以铁铵矾[NH4Fe(SO4)212H2O]作指示剂,在酸性介 质中,用KSCN或NH4SCN为标准溶液滴定. 1, 直接滴定法 原理: 原理: 在含有Ag+的硝酸溶液中加入铁铵矾指示剂,用 NH4SCN标准溶液滴定,先析出白色的AgSCN沉淀,到达 化学计量点时,微过量的NH4SCN就与Fe3+生成红色 FeSCN2+,指示滴定终点到达.其反应为:
在化学计量点前,溶液中有剩余的Cl-存在,AgCl沉淀 吸附Cl-而带负电荷,因此荧光黄阴离子留在溶液中呈黄绿 色.滴定进行到化学计量点后,AgCl沉淀吸附Ag+而
沉淀滴定法
沉淀滴定法第一节概述沉淀滴定法又称容量滴定法,是以沉淀反应为基础的滴定分析方法沉淀反应很多,但是用作滴定法的沉淀反应必须满足下列条件:(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用于沉淀滴定法的反应,主要是生成难溶性银盐的反应银量法:利用生成难溶性银盐的滴定法,习惯上称为~本法可以用来测定含氯离子、溴离子、碘离子、硫氰酸根离子以及银离子等离子的化合物沉淀滴定法,除了银量法以外,还有利用其他沉淀反应的方法第二节银量法一、基本原理(一)滴定曲线1 滴定开始前溶液中氯离子浓度为溶液的原始浓度2 滴定至化学计量点前溶液中氯离子浓度,取决于剩余的氯化钠的浓度3 化学计量点时溶液是AgCl的饱和浓度4 化学计量点后溶液的银离子浓度由过量的硝酸银浓度决定滴定曲线说明的问题:(1)pX与pAg两条曲线以化学计量点对称随着滴定的进行,溶液中银离子浓度增加时,卤离子以相同的比例减小;而化学计量点时,两种离子浓度相等,及两条曲线在化学计量点相交(二)分布滴定溶液中同时含有氯离子、溴离子和碘离子时,由于AgI,AgBr,AgCl的溶度积差别较大,当浓度差别不太大时,可利用分步沉淀的原理,用硝酸银溶液连续滴定,测出它们各自的含量溶度积最小的AgI将最先沉淀,AgCl最后析出,在滴定曲线上显示三个突跃二、指示终点的方法银量法,根据确定终点所用指示剂不同有三种:铬酸钾指示剂法(Mohr法)、铁铵矾指示剂法(V olhard法)以及吸附指示剂法(Fajan法)(一) 铬酸钾指示剂法铬酸钾指示剂法:用硝酸银标准溶液滴定氯化物或溴化物时,采用铬酸钾为指示剂用铬酸钾指示终点的优点:一. 因为铬酸银沉淀具有砖红色,能明显地显示滴定终点二. 铬酸钾的溶度积常数Ksp=1.1*10-12,使其刚过化学计量点,即银离子稍有过量立刻产生铬酸银沉淀,而定量地指示出银离子与氯离子的化学计量点。
第八章 沉淀滴定法
第八章沉淀滴定法第一节概述沉淀滴定法(precipation titration)又称容量沉淀法(volumetric precipation method)是以沉淀反应为基础的滴定方法。
沉淀反应很多,但能用作沉淀滴定的沉淀方法并不多,应用于沉淀滴定的反应必须满足滴定分析反应的基本条件,为使反应定量完成,对沉淀反应而言沉淀的溶解度必须足够小(约10-6g/ml)。
用于沉淀滴定法的反应,主要是生成难溶性银盐的反应。
如:这种利用生成难溶性银盐反应来进行滴定分析的方法,称为银量法(argentometric method)。
本法可用于测定含Cl-、Br-、I-、SCN-及Ag+等离子的化合物。
本章主要讨论银量法的基本原理及应用。
第二节银量法一、基本原理银量法是用硝酸银标准溶液,测定能与Ag+生成沉淀的物质,它的反应是:其中X-代表Cl-、Br-、I-及SCN-等离子。
(一)滴定曲线沉淀滴定法在滴定过程中溶液中离子浓度的变化情况与酸碱滴定法相似,可用滴定曲线表示。
现以AgNO3溶液(0.1000mol/L)滴定20.00ml NaCl溶液(0.1000mol/L)为例。
1.滴定开始前:溶液中氯离子浓度为溶液的原始浓度[Cl-]=0.1000mol/L pCl=-lg1.000×10-1=1.002.滴定至化学计量点前随着硝酸银溶液的不断滴入,溶液中[Cl-]逐渐减小,此时溶液中氯离子浓度,取决于剩余的氯化钠的浓度。
例如加入AgNO3溶液18.00ml时,溶液中Cl-浓度为:而Ag+浓度则因为同理,当加入AgNO3溶液19.98ml时,溶液中剩余的Cl-浓度为(化学计量点前0.1%):[Cl-]=5.0×10-5pCl=4.30 pAg=5.513.化学计量点时溶液是AgCl的饱和溶液:4.化学计量点后当滴入AgNO3溶液20.02ml时(化学计量点后0.1%),溶液的Ag+浓度由过量的AgNO3浓度决定。
沉淀滴定法
AgCl ClCl-
AgCl
FI-
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- + FI-
Ag +
AgCl︱Ag+ FI-
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 控制溶液pH pKa=7.0
总结
指示剂 滴定剂 滴定反应 K2CrO4 Ag+ Ag++Cl-=AgCl 沉淀反应 2Ag++CrO4=Ag2CrO4 Fe NH4 (SO4)2 SCN吸附指示剂 Cl-或Ag+
SCN-+Ag+=AgSCN Ag++Cl-=AgCl 络合反应 Fe3++SCN=FeSCN2+ 物理吸附导致 指示剂结构变 化 与指示剂pKa有 关,使其以离 子形态存在 Cl-, Br-, SCN,Ag+等
40%铁铵 矾1mL
(2)滴定时的酸度:
在酸性(0.3~1 mol/L)溶液中进行。由于指示剂中 的Fe3+在中性或碱性溶液中将形成Fe(OH)2+、 Fe(OH)2+…… 等深色配合物,碱度再大,还会产生 Fe(OH)3 沉淀,因此滴定应在酸性( 0.3~1 mol/L) 溶液中进行。 (3)注意事项: (4)此法的优点在于可用来直接测定Ag+,并可在 酸性溶液中进行滴定。
荧光黄 7.0 Cl-,Br-,I-, 二氯 4.0 荧光黄 曙红 甲基紫 2.0
沉淀滴定法
第一节概述沉淀滴定法(Precipition titrimetry)是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。
在化学反应中,有许多能生成沉淀的反应,但是,用于滴定的反应并不多。
能够用于沉淀滴定的反应必须符合下列条件:(1)沉淀的溶解度要小,并能按一定的化学计量关系定量进行;(2)反应的速度要快,吸附杂质少;(3)有确定化学计量点的简单方法。
能符合这些条件,并在分析上应用最为广泛的是银量法。
银量法是利用生成难溶性银盐的反应进行的方法。
例如水溶液中Cl-和SCN-的分析,常用 AgNO3标准溶液来滴定。
Ag++Cl-AgCl↓Ag++SCN-AgSCN↓银量法主要用于测定Cl-、Br-、I-、SCN-、Ag+等,以及某些汞盐和一些含卤素的有机化合物。
在化学工业、环境检测、水质分析、农药检验及冶金工业等方面具有重要的意义。
除银量法以外,在沉淀滴定法中,还有一些沉淀反应也可以用于滴定分析。
例如Hg2+与S2-生成HgS的反应;Ba2+与SO42-生成BaSO4的反应;K+与NaB(C6H5)4生成KB(C6H5)4的反应;Zn2+与K4[Fe(CN)6]生成K2Zn3[Fe(CN)6]2的反应等。
本章主要讨论银量法。
银量法以滴定方式、滴定条件和选用指示剂的不同,分为莫尔法、佛尔哈德法及法扬司法。
第二节莫尔法一、原理莫尔法(Mohr method)是在中性或弱碱性介质中,以铬酸钾K2CrO4作指示剂的一种银量法。
例如用AgNO3标准溶液滴定Cl-的反应。
化学计量点前:Ag++Cl-AgCl↓(白色) K sp=1.8×10-10化学计量点及化学计量点后:2Ag++CrO42- Ag2CrO4↓(砖红) K sp=2.0×10-12由于Ag2CrO4沉淀的溶解度(S Ag2CrO4=8×10-5mol·L-1)比AgCl沉淀的溶解度(S AgCl =1.3×10-5mol·L-1)大,用AgNO3标准溶液滴定时,首先析出AgCl白色沉淀。
第六章 沉淀滴定法
第
六 章
[Ag+]=5.0×10-5mol/L
沉
淀 滴
pAg=4.30
pCl=9.81-4.30=5.51
定
法
6
pX
xie 分 析 化 学
pBr pCl
第
六
章
沉 淀 滴
pAg V%
定
法
AgNO3溶液滴定Cl-、Br-的滴定曲线
7
滴定曲线特性:
pX与pAg两条线以化学计量点对称
xie
分 近化学计量点时,再滴入少量Ag+即引起X-浓度发生
学
终点前:
第
Ag++Cl-→AgCl↓
六
章 沉
终点时:
淀
滴 定
2Ag++CrO42-→ Ag2CrO4↓(砖红色)
法
9
(2)滴定条件
指示剂用量计算:
xie
当AgNO3溶液过量0.01ml(0.05%)时,Ag+的浓度为:
分
析 化
0.1 0.01 2.0 105 mol / L
学
50
第 六 章
将已生成的AgCl沉淀滤去,再用NH4SCN标准溶 液滴定滤液。
淀
滴 定
加入一定量有机溶剂如硝基苯、二甲酯类等。
法
利用高浓度的Fe3+作指示剂(0.2mol/L)
15
(2)滴定条件
xie 应在酸性(HNO3)溶液中进行滴定(pH=0~1)
分 用直接法测定Ag+时要充分振摇 析
化 间接法测定Cl-时,避免用力振摇。
定 法
Ag+(剩余量)+SCN-→AgSCN↓
沉淀滴定法
.
32
如巴比妥类药物的含量测定
.
27
有机化合物预处理方法:
1、氢氧化钠水解法:
用于脂肪族卤化物或卤素结合在侧链上的芳香族卤 化物,类似脂肪族卤化物的有机化合物,它们在碱 性中加热水解,有机卤素即以卤素离子形式进入溶 液中,再选用沉淀滴定法进行测定。
R -X +N O H a
.
R-+ O N X H a
28
因为指示剂的颜色变化是发生在胶态沉淀的 表面,所以应尽量使AgX沉淀具有较大的表 面积,使沉淀以细小微粒状态存在,以防止 胶体的凝聚。
.
17
2、胶体颗粒对指示剂的吸附力,应略小于被 测离子的吸附力。
即滴定稍过化学计量点就立即吸附指示剂离 子而变色。否则由于对指示剂离子的吸附力 太强而使终点提前;若吸附力太弱,则滴定 到达化学计量点后不能立即变色。
.
2
具备上述条件的沉淀反应,目前主要是一类 生成难溶性银盐的沉淀反应
例如: A+g +C- l AC g l
A+g+SC-N ASg CN
利用生成银盐沉淀的滴定法,称为银量法,是 以硝酸银和硫氰酸铵为滴定液,可用于测定含 有Cl-、 Br-、 I-、CN-、 SCN-及Ag+等离子的 化合物含量。
2AO g H A2g O +H2O
不能在氨碱性的溶液中进行:
形成银氨配离子
而溶解,使终点
A C l+ 2 g N 3 H [ A g ( N H 3 ) 2 ] + + C -推迟l .
9
预处理: 溶液酸性较强,先用硼砂或碳酸氢钠等中和 溶液为氨碱性或强碱性时,先用硝酸中和
.
分析化学 第七章 沉淀滴定法
s2
3
K sp
12 2.0 10 3 7.9 104 mol/L 4 4
s1=1.3×10-5mol/L < s2=7.9×10-5mol/L 故:先形成氯化银沉淀
(即橙色)为终点,若滴至砖红色则过量。
二、佛尔哈德法(铁铵矾法)
佛尔哈德法:以铁铵矾为指示剂的银量法。
(一)原理 1.直接滴定法 酸性条件下,用SCN 标准溶液直接滴定溶液 中的Ag+。
-
【终点前】
【终点时】
Ag+
Fe3+
+ SCN ⇌ AgSCN↓ (白色)
-
+ SCN ⇌ FeSCN2+ (红色)
Na2CO3 +NaCl
NaBr
佛尔哈德法返滴 滴定
三种方法均可以
在[H+]0.1~1mol/L时,CO32+的干扰被 消除,可测定Cl-。 用莫尔法在终点时必须剧烈摇动,以 减少AgBr吸附Br-而使终点过早出现。 法扬斯法必须采用曙红作指示剂。
例. 测定某试样中CHI3含量时,CHI3与Ag+ 的反应为
若用NaCl滴定Ag⁺,终点颜色变化恰好相反。
计量点前
计量点后
(二)滴定条件
1.滴定时,沉淀应保持胶体状态,以增加吸
附能力,加入糊精、淀粉等大分子化合物来保护
胶体。
2.滴定时应控制合适的酸度,不同的吸附指
示剂在不同的酸度范围使用。
3.沉淀对指示剂的吸附能力略小于对待测离
子的吸附能力,以免终点提前到达;但沉淀对指
示剂的吸附能力不能太小,否则造成终点拖后。 (三)应用范围 滴定Cl 、Br 、I
分析化学沉淀滴定法
分析化学沉淀滴定法沉淀滴定法是一种常用的化学分析方法,可以用于测定溶液中的离子浓度,以及确定化学反应的速率和机理。
本文将介绍沉淀滴定法的基本原理、实验步骤、应用场景以及注意事项。
一、沉淀滴定法的基本原理沉淀滴定法利用沉淀反应的化学反应速率与溶液中待测离子的浓度成正比的关系,通过滴定计量液体中的离子浓度。
在滴定过程中,通过加入适量的滴定剂,使待测离子与滴定剂发生反应,生成不溶性的沉淀。
当反应完成时,将沉淀过滤、洗涤、烘干,最后称重,从而确定待测离子的浓度。
二、实验步骤1、准备试剂和样品:选择合适的试剂作为滴定剂,并准备待测溶液样品。
2、校准滴定管:使用已知浓度的标准溶液校准滴定管,确保滴定结果的准确性。
3、确定终点:通过加入过量滴定剂,使待测离子完全反应,并生成不溶性的沉淀。
通过观察实验现象,确定反应终点。
4、过滤和洗涤:将生成的沉淀过滤,并使用洗涤剂洗涤沉淀,以去除杂质。
5、烘干和称重:将过滤后的沉淀烘干,并使用天平称重。
根据称重结果计算待测离子的浓度。
三、应用场景沉淀滴定法广泛应用于化学、环境、食品等领域。
例如,在化学领域中,可以利用沉淀滴定法测定溶液中的金属离子浓度;在环境领域中,可以用于测定水样中的重金属离子浓度;在食品领域中,可以用于测定食品中的添加剂和有害物质的浓度。
四、注意事项1、试剂的选择:应根据待测离子的性质选择合适的沉淀剂,以确保反应的完全性和沉淀的生成。
2、校准滴定管:为了确保滴定结果的准确性,需要对滴定管进行校准。
可以使用已知浓度的标准溶液进行校准。
3、终点判断:在滴定过程中,需要仔细观察实验现象,准确判断反应终点。
过量的滴定剂会导致误差增大。
4、过滤和洗涤:过滤和洗涤是保证测量准确性的重要步骤。
需要仔细操作,确保沉淀物被完全收集。
5、防止污染:在实验过程中,应防止试剂和样品受到污染,以确保测量结果的准确性。
6、安全问题:在实验过程中,需要注意安全问题。
例如,一些试剂可能具有腐蚀性或毒性,需要谨慎使用和储存。
第六章_沉淀滴定分析法
第三节 银量法滴定终点的确定
弱碱性溶液中以Cl-﹑Br-为主要测定对象的银量法。 应用以K2CrO4为指示剂的莫尔法要注意以下几点:
3.混合离子的沉淀滴定
例: 称取含NaCl和NaBr试样(其中还有不与Ag+发生反应的其他组分)0.3750 g, 溶解后,用0.1043 mol· -1 AgNO3标准溶液滴定,用去21.11 mL。另取同样重量 L 的试样,溶解后,加过量的AgNO3溶液沉淀,经过滤、沉淀、烘干后,得沉淀重 0.4020 g。计算试样中NaCl和NaBr的质量分数。 解:设试样中NaCl毫摩尔数为x, NaBr的毫摩尔数为y, 则: x = 0.258 m mol; y = 1.944 m mol
5. 生成的AgCl(或AgBr)沉淀也可吸附Cl-(或Br-),因此滴定时必须 剧烈摇动溶液,使被吸附的Cl-(或Br-)释出。
第二节 佛尔哈特法-利用生成有色配合物指示终
佛尔哈德法(Volhard)是用铁铵矾[NH4Fe (SO4)2· 2O]溶液作指示 12H 剂的银量法,它包括直接滴定法和返滴定法。 1.直接滴定法原理——测定Ag+ Ag+ + SCN - AgSCN(白色)= Fe3+ + SCN- Fe (SCN)2+(红色) 2.返滴定法原理
一. 莫尔(Mohr)法——利用生成有色沉淀指示终 点 莫尔法是以AgNO3为标准溶液,以K2CrO4为指示剂,在中性及
1. 滴定应在中性或弱碱性介质中进行。 2. 不能在含有NH3或其它能与Ag+生成配合物的物质的溶液中滴定。 如果有NH3存在,应预先用HNO3中和;如果有NH4+存在,滴定时应控 制溶液的pH值范围为6.5~7.2。 3. 凡能与CrO42-生成沉淀的阳离子(如Ba2+﹑Pb2+﹑Hg2+等); 凡能与 Ag+生成沉淀的阴离子(如CO32-﹑PO43-﹑AsO43-等);还有在中性﹑弱 碱性溶液中易发生水解反应的离子: (如Fe3+﹑Bi3+﹑AL3+﹑Sn4+等)均干扰测定,应预先分离。 4. 莫尔法可测定Cl-、Br-,但不能测定I-和SCN-,因为AgI和AgSCN强烈 吸附I-和SCN-,使终点变化不明显。
沉淀滴定法
沉淀滴定法—银量法一、定义以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+反应生成难溶性沉淀的一种容量分析法。
二、原理以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+生成沉淀的物质,根据消耗滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测物质的含量。
反应式: Ag+ + X- → AgX↓X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子。
三、指示终点的方法(一)铬酸钾指示剂法1.原理用AgNO3滴定液滴定氯化物、溴化物时采用铬酸钾作指示剂的滴定方法。
滴定反应为:终点前 Ag+ + Cl- → AgCl↓终点时 2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4↓(砖红色)根据分步沉淀的原理,溶度积(Ksp)小的先沉淀,溶度积大的后沉淀。
由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,当Ag+进入浓度较大的Cl-溶液中时,AgCl 将首先生成沉淀,而[Ag+]2[CrO42-]<Ksp,Ag2CrO4不能形成沉淀;随着滴定的进行,Cl-浓度不断降低,Ag+浓度不断增大,在等当点后发生突变,[Ag+]2[CrO42-]>Ksp,于是出现砖红色沉淀,指示滴定终点的到达。
2.滴定条件(1)终点到达的迟早与溶液中指示剂的浓度有关。
为达到终点恰好与等当点一致的目的,必须控制溶液中CrO42-的浓度。
每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)K2CrO4溶液1ml就可以了。
(2)用K2CrO4作指示剂,滴定不能在酸性溶液中进行,因指示剂K2CrO4是弱酸盐,在酸性溶液中CrO42-依下列反应与H+离子结合,使CrO42-浓度降低过多,在等当点不能形成Ag2CrO4沉淀。
2CrO42- + 2H+2HCrO4-Cr2O72- + H2O也不能在碱性溶液中进行,因为Ag+将形成Ag2O沉淀:Ag+ + OH- → AgOH2AgOH → Ag2O↓+ H2O因此,用铬酸钾指示剂法,滴定只能在近中性或弱碱性溶液(pH6.5~10.5)中进行。
如果溶液的酸性较强可用硼砂、NaHCO3或CaCO3中和,或改用硫酸铁铵指示剂法。
沉淀滴定法
沉淀滴定法
沉淀滴定法是一种用来测定有机或无机物溶液中某种活度的一种实验分析方法。
它是基于特定滴定剂的滴定反应的原理而进行的。
它的基本原理是,滴定剂和溶液中的被测物质发生反应,生成可以沉淀的物质,沉淀完全发生后,用体积分析法,计算其沉淀物质的摩尔量,从而得到溶液中被测物质的活度。
沉淀滴定法的操作过程主要是,用标准样液和滴定剂配制所需的滴定组合,然后加入到所要测定的溶液中,在适当的pH环境下,将物质反应到沉淀完全发生,在滴定过程中用标准滴定液补充滴定剂,直到溶液的颜色变化,滴定完毕,从而确定溶液中物质的活度。
沉淀滴定法
例如, 例如 , 用 AgNO3 标准溶液滴定 Cl- 时 , 用荧 标准溶液滴定Cl 光黄作指示剂。 光黄作指示剂。 终点前, 过量: 终点前,Cl-过量:
终点时, 稍过量: 终点时,Ag+稍过量:
2.滴定条件 由于颜色的变化发生在沉淀表面, (1)由于颜色的变化发生在沉淀表面,欲使 终点变色明显, 应尽量使沉淀的比表面 沉淀的比表面大 终点变色明显 , 应尽量使 沉淀的比表面 大 一些。 为此, 在滴定前应将溶液稀释 将溶液稀释, 一些 。 为此 , 在滴定前应 将溶液稀释 , 也 可加入一些糊精 淀粉等亲水性高分子物 糊精、 可加入一些 糊精 、 淀粉 等亲水性高分子物 使卤化银保持胶体状态, 质 , 使卤化银保持胶体状态 , 并避免大量 中性盐存在, 以防止卤化银凝聚。 中性盐存在 , 以防止卤化银凝聚 。 但应注 意溶液太稀时, 生成的沉淀少, 意溶液太稀时 , 生成的沉淀少 , 终点变化 不明显,此法不宜使用。 不明显,此法不宜使用。
4.化学计量点后:溶液的Ag+浓度由过量的 化学计量点后:溶液的Ag AgNO3浓度决定 当滴入AgNO 溶液20.02ml时 当滴入AgNO3溶液20.02ml时
(1)pX与pAg两条曲线以化学计量点对称。 pX与pAg两条曲线以化学计量点对称 两条曲线以化学计量点对称。 ( 2 ) 滴定开始时 , 曲线比较平坦 , 近化学计 滴定开始时, 曲线比较平坦, 量点时,浓度发生很大变化而形成突跃。 量点时,浓度发生很大变化而形成突跃。 溶液的浓度有关 ( 3 ) 滴定突跃的大小与 溶液的浓度 有关 , 溶 滴定突跃的大小与溶液的浓度 有关, 液浓度越大, 突跃范围越大, 液浓度越大 , 突跃范围越大 , 若浓度增大 跃的pAg ( 减小 ) 10 倍 , 滴定突 跃的 pAg 范围 增加 减小) 个单位; ( 减小 ) 2 个单位 ; 同时滴定突跃的大小更 取决于沉淀的溶解度 溶度积常数愈小, 沉淀的溶解度: 取决于沉淀的溶解度:溶度积常数愈小,突 跃范围愈大。 跃范围愈大。
1常见的沉淀滴定方法
常见几种沉淀滴定法①方法原理 :在中性或弱碱性溶液中,用铬酸钾作指示剂,用硝酸银标准溶液直接滴定Cl - (或Br -)。
出现砖红色的Ag 2CrO 4沉淀,指示滴定终点的到达。
滴定反应:Ag + + Cl - = AgCl ↓(白色)K sp = 1.8×10-10计量点时:=1.25⨯10-5mol/L 指示反应:2Ag + + CrO 42- = Ag 2CrO 4 ↓(砖红色)K sp = 2.0×10-12 依据:AgCl(AgBr )与Ag 2CrO 4溶解度和颜色有显著差异1. 莫尔法[][] 4.710sp Ag Cl K +--===按分散相和分散介质的聚集状态分类 ②指示剂的用量滴定终点时:若要AgCl 沉淀生成的同时也出现Ag 2CrO 4砖红色沉淀,所需CrO 42- 浓度为终点时控制在c (K 2CrO 4) =5⨯10-3 mol·L -1为宜。
AgCl)()(Cl )(Ag sp K c c ==-+)L mol (101.6108.1101.1AgCI)()CrO Ag ()(Ag )CrO Ag ()(CrO 131012sp 42sp 242sp 24----+-⋅⨯=⨯⨯===K K c K c③滴定条件滴定应在中性或弱碱性(pH = 6.5~10.5)介质中进行。
酸性太强:2Ag2CrO4+2H+ 4Ag+ +2HCrO42-4Ag+ + Cr2O72- + H2O碱性太强: 2Ag+ + 2OH -→ Ag2O↓ + H2O预先分离干扰离子:与Ag+ 生成沉淀:PO43-、 AsO43-、 SO32-、S2-等;与CrO42-生成沉淀:Ba2+、 Pb2+;有色离子:大量Cu+、 Co2+、Ni2+等;易水解的离子:Fe3+、Al3+、Bi3+等。
应用范围气凝胶:直接滴定:Cl -、Br -、 CN -;I -和SCN -不能测定,因为AgI或AgSCN 沉淀强烈吸附I -或SCN -,使终点提前。
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第五节沉淀滴定法
教学目的:
1、掌握沉淀滴定法对反应的要求。
2、掌握银量法确定理论终点的方法原理。
3、明确分级沉淀及沉淀转化的概念。
4、理解测定氯化物的条件。
教学重点与难点:莫尔法(铬酸钾作指示剂)作为教学重点。
教学内容:
一、方法简介
沉淀滴定法(precipitation titration):也称容量分析法(volumetric precipitation method),以沉淀反应为基础的滴定分析方法。
用作沉淀滴定的沉淀反应必须满足以下条件:
(1)反应速度快,生成沉淀的溶解度小;
(2)反应按一定的化学式定量进行;
(3)有准确确定理论终点的方法。
应用范围:含量在1%以上的卤素化合物和硫氰化物的测定。
解释:沉淀反应很多,但能用于沉淀滴定的沉淀反应并不多,因为很多沉淀的组成不恒定,或溶解度较大,或形成过饱和溶液,或达到平衡速度慢,或共沉淀现象严重等。
目前比较有实际意义的是生成微溶性银盐的沉淀反应。
Ag++ Cl- = AgCl↓
Ag++ SCN- =AgSCN↓
以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法。
主要测定Cl-、Br-、I-、Ag+及SCN-等。
如有一些沉淀HgS、PbSO4、BaSO4等也可用于沉淀滴定法,但重要性不及银量法。
二、银量法确定理论终点的方法
莫尔法
银量法佛尔哈德法
法杨司法
1、莫尔法
什么是莫尔法?以铬酸钾作指示剂的银量法称为“莫尔法”。
以铬酸钾为指示剂,在中性或弱碱性介质中,用硝酸银标准溶液测定卤素化合物含量。
(1)指示剂作用原理:
Ag+ + Cl- AgCl↓白Ksp(AgCl)= 1.8 ×10-9
Ag+ + CrO42-Ag2CrO4↓橙色Ksp(Ag2CrO4)= 2 ×10-12
因为AgCl和Ag2CrO4的溶度积不同,因而发生分级沉淀,当AgCl沉淀完全后,稍过量的AgNO3标准溶液与K2CrO4指示剂反应生成Ag2CrO4↓砖红色(量少时为橙色)。
平衡时,[Ag+]·[Cl-] = Ksp AgCl
设溶液中[Cl-] = [CrO4]2-= 0.1mol/L
Ksp AgCl 1.8 ×10-10
[Ag+]AgCl = = = 1.8×10-9(mol/L)
[Cl-] 0.1
Ksp(Ag2CrO4) 2 ×10-12
[Ag+]Ag2CrO4 = = = 4.5×10-6(mol/L)
[CrO42-] 0.1
由此可见:[Ag+][Cl-]首先大于Ksp AgCl,则AgCl开始沉淀。
[Cl-]消耗完之后,AgNO3和CrO42-生成Ag2CrO4沉淀。
(2)铬酸钾指示剂的适合用量的计算
根据溶度积原理:
Ag++ Cl- = AgCl K SP = 1.8×10-10
Ksp AgCl = [Ag+]·[Cl-]
沉淀平衡时:[Ag+] [Cl-] = Ksp AgCl = 1.8×10-10
[Ag+] = 1.34 ×10-5mol/L
到达理论终点时:2Ag++ CrO4- === Ag2CrO4↓砖红色Ksp = 2×10-12 [Ag+]2[CrO4-] ≥Ksp(Ag2CrO4)开始沉淀Ag2CrO4
Ksp(Ag2CrO4)2×10-12
[CrO4-] ≥= = 1.1×10-2mol/L
[Ag+]2 1.8×10-10
实际工作中:最适宜的用量是5%K2CrO4溶液,每次加1~2ml(约0.3mol/L)。
(3)溶液的酸度:
Ag2CrO4易溶于酸:Ag2CrO4+ H+=== 2Ag++ HCrO4-
所以滴定不能在酸性条件下进行。
碱性太强时:2Ag+ + 2OH-2AgOH↓
Ag2O + H2O
通常莫尔法测Cl-的最适宜pH = 6.5 ~ 10.5
当有铵离子时Cl-的最适宜pH = 6.5 ~ 7.2
调节方式:碱性强时:用HNO3调节
酸性强时:NaHCO3或NaB4O7调节。
注意:[Ag(NH4)2]+影响滴定。
2、佛尔哈德法
佛尔哈德法:用铁铵矾作指示剂的银量法称为“佛尔哈德法”。
铁铵矾指示剂组成为NH4Fe(SO4)2。
(1)直接滴定法测定Ag+
在含有Ag+的酸性溶液中,以铁铵矾作指示剂用NH4SCN的标准溶液滴定。
Ag + SCN- === AgSCN↓(白色)Ksp = 1.2×10-12
Fe3+ + SCN- === [Fe(SCN)]2+(红色)Ksp= 138
其中过量(终点)1滴NH4SCN溶液与Fe3+生成红色络合物,即为终点。
(2)返滴定法测定卤素原子
测定Cl-,首先向试液中加入已知量过量的AgNO3标准溶液,然后以铁铵矾作指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定过量的Ag+。
Ag++ Cl- === AgCl↓白
Ag+(过)+ SCN- === AgSCN↓白
终点时:Fe3++ SCN === [Fe(SCN)]2+ 红色,量少时橙色。
注意:到达理论变色点时,溶液呈橙色,如用力摇动沉淀,则橙色又消失,再加入NH4SCN标准溶液时,橙色又出现。
如此反复进行给测定结果造成极大误差。
现象的解释:沉淀转化作用。
Ag++ Cl- = AgCl↓Ksp = 1.8×10-10
Ag++ SCN- = AgSCN↓Ksp = 1.2×10-12
Ksp AgSCN << Ksp AgCl
说明AgCl的溶解度比AgSCN大,因此过量的SCN-将与AgCl发生反应,使AgCl沉淀转化为溶解度更小的AgSCN↓
AgCl↓+ SCN- === AgSCN↓+ Cl-
沉淀的转化作用是慢慢进行的,使[Fe(SCN)]2+的络合平衡被破坏。
AgCl === Cl-+ Ag+
[Fe(SCN)]2+ === Fe3++ SCN-
橙‖
AgSCN↓(白色)
直到被转化出来的[Cl-]为[SCN-]浓度的180倍,转化作用才停止。
上述现象在实验中应避免。
为避免上述现象的发生,在AgCl沉淀完全后,加入NH4SCN标准溶液之前,加入1~2ml,1,2—二氯乙烷有机溶剂,使AgCl沉淀进入1,2—二氯乙烷液层中不与SCN-接触。
做法:充分摇动AgCl沉淀,使AgCl沉淀的表面上覆盖上一层有机溶剂,避
Cl - 免和阻止NH 4SCN 与AgCl 发生转化反应。
实际应用中测定Br -,I -时
∵ Ksp AgI = 8.3×10-17 < Ksp AgBr = 5.2 ×10-13 < Ksp AgSCN =1.2×10-12 ∴ 不会发生沉淀转化。
该法的优点:在酸性溶液中测定,可以避免一些离子干扰。
3、法扬司法
法扬司法:用吸附指示剂指示滴定终点的银量法称“法杨司法”。
什么是吸附指示剂:一类有机染料,在溶液中能被胶体沉淀表面吸附,发生结构的改变,从而引起颜色的变化。
例:用AgNO 3标准溶液测定Cl -
生成AgCl ↓,指示剂荧光黄为吸附指示剂。
首先:Ag + + Cl - AgCl ↓
①理论终点前:
Cl Cl -
Cl - Cl -
Cl - Cl -
此时,AgCl 胶粒沉淀的表面吸附未被滴定的Cl -,带有负电荷({(AgCl)m}Cl - ),荧光黄的阴离子Fl -受排斥而不被吸附。
溶液呈现荧光黄阴离子的黄绿色。
②理论终点后:Ag +过量,AgCl 胶体沉淀表面吸附Ag +,带正电荷,荧光黄的阴离子Fl -被带正电荷胶体吸引,呈现粉红色。
-
-
Fl - Fl -
-
吸附
此时:{(AgCl)n}·Ag++ Fl- ==== {(AgCl)n}Ag·Fl
粉红色
滴定过程中溶液由黄绿色变为粉红色,指示滴定终点的到达。
注意事项:
①吸附指示剂颜色的变化发生在胶体表面,因此应尽量使胶体沉淀的表面积大一些防止沉淀凝聚。
②必须控制酸度,以使吸附指示剂离解出更多的阴离子。
③滴定过程中应尽量避光,否则AgCl分解出金属银黑色沉淀。
教学总结:
莫尔法→分级沉淀→K2CrO4
沉淀滴定法银量法佛尔哈德法→沉淀转化作用→NH4Fe(SO4)2
法扬司法→吸附指示剂→荧光黄
讲课后评:溶度积的概念要复习,尤其是在讲解分步沉淀需要讲解;莫尔法作重点讲解时,需要突出分步沉淀的内容,要理论联系实际。