水分析化学 第5章 沉淀滴定法
第三节 第五 沉淀滴定法-24页文档资料
指示原理: CrO42-+ Ag+ Ag2CrO4 Ksp= 1.10 10-12
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(1)指示剂用量
为了使溶液中的Cl-完全沉淀为AgCl以后,立即析出 Ag2CrO4沉淀,并使终点与理论终点相符合,关键在 于溶液中K2CrO4的浓度是否恰当。
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实验确定: 浓度 ~510-3 mol/L
Ksp= [c(Ag +)/c ][c(Xˉ)/c ]
pAg+pCl=pKsp
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除银量法外,还有利用其它沉淀反应的方法
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一、 莫尔法(Mohr)
1.基本原理
滴定反应:Ag+ + X- AgX
滴定剂:AgNO3 标准溶液
待测物:Br- 、Cl-等
指示剂:K2CrO4
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三、法扬司法(Fajans)
法扬司法是用吸附指示剂确定滴定终点的银量法 1. 基本原理
吸附指示剂是一类酸性染料,如荧光黄及其衍生物,它
们是有机弱酸,解离出指示剂阴离子;另一类是碱性染 料,如甲基紫、罗丹明6G等,解离出指示剂阳离子。
8-3 沉淀滴定法
沉淀滴定法:沉淀反应为基础的容量分析方法
1、沉淀滴定对沉淀反应要求 * 沉淀的溶解度必需很小。
概述
* 反应迅速,定量进行。
* 有合适的方法指示终点。
* 沉淀的吸附现象不影响滴定终点确定。
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可用的沉淀反应不多。
银量法 是最成熟和最有应用价值的沉淀滴定分析法。
分析化学 沉淀滴定法
第五章沉淀滴定法5.1 沉淀滴定法概述(了解)5.1.1 沉淀滴定法概述1、沉淀滴定法应用较少的原因:①许多沉淀无固定组成或共沉淀很严重;时反应不够完全;③许多沉淀存在共沉淀现象;④有的沉淀反应速度较慢;⑤有的沉淀易产生过饱和现象;⑥缺少合适的指示剂来确定终点。
2①沉淀的溶解度必须很小;②反应迅速,按一定的计量关系定量进行;③有合适的方法指示终点。
3、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,棕色瓶中保存5.1.2 银量法1、定义:以生成难溶性银盐的反应为基础的沉淀滴定法。
它是目前应用较多的沉淀滴定法。
2、原理:Ag++X—=AgX↓(X=Cl—、Br—、I—、CN—、SCN—等)K sp=[Ag+][ X—] pAg+pX=p K sp3、分类:根据确定终点所采用的指示剂不同莫尔法K2CrO4佛尔哈德法铁铵矾NH4Fe(SO4)2法扬司法吸附指示剂5.1.3 滴定曲线1、滴定曲线的绘制以0.1000 mol/L AgNO3滴定20.00ml同浓度NaCl溶液为例:滴定反应:Ag+ + Cl—=AgCl↓K sp= [Ag+][Cl—]=1.8×10-10计量关系:pAg+pCl=p K sp※滴定开始前:[Cl—] = 0.1000 mol/L,pCl=1.00※sp前:用未反应的Cl—计算-0.1% [Cl—](剩) = 5.0 ⨯ 10-5 mol/L,pCl = 4.30pAg = p K sp - pCl= 9.81-4.30=5.51※sp:[Ag+]=[Cl—]pCl = pAg =12p K sp = 4.89※sp后:根据过量的Ag+计算+ 0.1% [Ag+](过) = 5.0 ⨯ 10-5 mol/L,pAg = 4.30pCl = p K sp-pAg=9.81-4.30= 5.51※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+]=cK sp=[Cl—][Ag+]=([Cl—]剩余+c)cc = 2.9 ⨯ 10-6 mol/L ,pCl = 4.28,pAg = p K sp - pCl = 9.81 - 4.28 = 5.53根据上述讨论,绘出滴定突跃曲线:5.2 银量法的基本原理及应用(重点)5.2.1 莫尔法1、原理滴定剂:AgNO 3 指示剂:K 2CrO 4 介质条件:中性或弱碱性Ag + + Cl—AgCl↓(白) K sp =1.8×10—102Ag + +CrO 42—Ag 2CrO 4↓(砖红) K sp =2.0×10—122、滴定条件A 、指示剂的用量:2314[CrO ]510mol L ep ---≈⨯⋅[CrO 42—]太高,终点提前,且CrO 42—的黄色影响终点颜色的观察,结果偏低;[CrO 42—]太低,终点滞后,结果偏高;K 2CrO 4消耗滴定剂,产生正误差,被测物浓度低时,需要作空白实验。
第五章_沉淀滴定法解读
三、法扬斯法
吸附指示剂的使用条件:
对于酸性稍强一些的吸附指示剂(即电离常数大一些),溶 液的酸性也可以大一些。
▪
如二氯荧光黄(Ka=10 -4)可在pH=4~l0范围内进行滴定。
曙红(四溴荧光黄,Ka=10 -2)的酸性更强些在pH=2时仍可以 应用。
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:
分 析 化 学
第五章 沉淀滴定法 Precipitation Titration
学习目标
知识点
学习沉淀滴定法基础知识 理解沉淀滴定法基本原理及终点判断方法
技能点
1、掌握硝酸银标准溶液的配制方法。
2、能与同组人合作设计实验工作计划。 3、熟练掌握水中氯离子的测定方法。 4、能正确运用误差理论分析实验结果。
的Ag+,则AgC1沉淀便吸附Ag+而带正电荷,形成AgCl· Ag+。 它强烈地吸附FIn-,荧光黄阴离子被吸附之后,结构发生了 变化而呈粉红色。可用下面简式表示。 AgCl· Ag++ Fin- = AgCl· Ag· FIn
(黄绿色) (粉红色)
此过程可示意如下: 主反应: Ag++ C1- = AgCl
莫尔法也适用于测定氰化物和溴化物,但是AgBr沉 淀严重吸附Br-,使终点提早出现,所以当滴定至终点时 必须剧烈摇动。因为AgI吸附I-和AgSCN吸附SCN-更为严 重,所以莫尔法不适合于碘化物和硫氰酸盐的测定。 莫尔法测定 Ag+ 时,不能直接用 NaCl 标准溶液滴定, 因为先生成大量的 Ag2CrO4 沉淀凝聚之后,再转化 AgCl 的反应进行极慢,使终点出现过迟。因此,如果用莫尔 法测Ag+时,必须采用返滴定法,即先加一定体积过量的 NaCl标准溶液滴定剩余的Cl-。
水分析化学5 沉淀滴定法
'
'
K
' sp
sp
第五章 沉淀滴定法
二、影响溶解度的因素 1、同离子效应
当沉淀反应达到平衡时,如果向溶液中加入构晶离子(组成沉 淀的离子)而使沉淀的溶解度减小的现象称为同离子效应。 利用同离子效应可在生成沉淀时,加入过量的沉淀剂,使沉淀 生成完全,减少沉淀的溶解损失。 一般沉淀剂过量 50%~ 100%,但如果沉淀剂不易挥发,则过 量20%~30%就可以了,否则将引起其它效应。
由于微溶化合物的溶解度一般都很小,溶液中离子强度不大, 通常不考虑离子强度的影响。在离子强度较大时,使用活度 积更符合实际情况。
第五章 沉淀滴定法
3、条件溶度积
在实际的沉淀溶解反应中除主反应外,还有副反应发生。
此时溶液中的M和A的总浓度分别为[M+]’、[A-]’,引入相应的 副反应系数 和αM和αA。 K ' 为条件溶度积,考虑了
第五章 沉淀滴定法
根据银量法滴定剂的不同,可分为: 莫尔法 佛尔哈德法
法扬司法
第五章 沉淀滴定法
5.1 沉淀的溶解度及其影响因素
一、溶解度与固有溶解度、活度积、溶度积与条件溶度积 1、溶解度与固有溶解度 当水中存在难溶化合物MA时,则MA将有部分溶解,当其达 到饱和状态时,即建立如下平衡关系:
第五章 沉淀滴定法
根据银量法滴定方式的不同,可分为直接滴定和返 滴定法两种。 直接滴定
利用沉淀剂作标准溶液,直接滴定被测物质的离子。 例如:在中性溶液中,用K2CrO4作指示剂,用 AgNO3标准溶液直接滴定被测溶液中的Cl ,达到化 学计量点时,生成Ag2CrO4橙红色沉淀。根据AgNO3 标准溶液及滴定过程中消耗的体积,即可计算出一定 体积水样中Cl 的含量。
第五章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法
[H+]
0
0
[H+]-0.02 0.01 0.01
K
H2S Sn2
H 2
H2S Sn2 S 2 KSP,SnS
H
2
S
2
K1 K 2
1.0 1025 1.3107 7.11015
1.08104
H 0.02
H2S Sn2
K
0.01 0.01 1.08 104
0.96
H 0.98mol dm3
代入相关数据,解得: [HAc]=[H+]-0.2=1.67mol.L-1 [H+]=1.87mol.L-1 所以MnS沉淀可溶于乙酸中。
② CuS(S ) 2H =Cu2 H2S
平衡
[H+]-0.2 0.1 0.1
K=[Cu2+][H2S]/[H+]2 =[Cu2+][S2-][H2S]/[S2-][H+]2 = KspCuS°/( Ka1°Ka2°)H2S 代入数据得:[H+]=2.81×107mol.L-1
pOH 4.6
pH 9.4
当pH=9.4时,Fe3+早已沉淀完全,因此只要将pH值 控制在2.89.4之间,即可将Fe3+和Mg2+分离开来。
4.沉淀转化
有些沉淀既不溶于水也不溶于酸,也不能用配位溶解 和氧化还原的方法将其溶解。这时,可以把一种难溶电解 质转化为另一种更难溶电解质,然后使其溶解。
例如,锅炉中的锅垢含有CaSO4,可以用Na2CO3溶液 处理,使之转化为疏松且可溶于酸的CaCO3沉淀,这样锅 垢就容易清除了。在含有沉淀的溶液中加入适当的沉淀剂, 把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程,称为 沉淀的转化。
第五章 沉淀滴定法
NaCl标定
称取不纯的KCl试样,(其中没有干 扰 莫 尔 法 的 离 子 存 在 ) 0.1864g , 溶 解 于 约25mL的水中,用0.1028mol·L-1AgNO3 标准溶液滴定,用去21.30mL,空白试验 消耗AgNO3 0.30mL.求试样的纯度。
2Fe3+ + 2I-
2Fe2+ + I2 (4) 剧烈振荡
§4 法扬司法
1. 指示剂:是利用吸附指示剂确定滴定终 点的银量法,又称吸附指示剂法。
滴定液:AgNO3溶液 2. 测定原理
吸附指示剂通常是一种有机弱酸染料如荧 光黄。
原理:利用指示剂在被吸附前后溶液颜色 的显著差异来指示滴定终点。
以AgNБайду номын сангаас3滴定Cl-,荧光黄为指示剂为例
不能正确指示终点;
pH>10.5时,Ag OH AgOH Ag 2O
如 果 有 NH4+ 存 在 , pH 应 为 6.5 ~ 7.2 , 因 为 pH > 7.2 时 NH4+ 易 生 成 NH3 , NH3 与 Ag+ 生 成 [Ag(NH3)2]+ 而 使 AgCl 和 Ag2CrO4 溶 解 度 增 大
(4) 吸附指示剂的选择原则:沉淀对被测 离子的吸附能力要大些,对指示剂的吸 附能力要小些
沉淀对常见离子和指示剂的吸附顺序:
I—>二甲基二碘荧光黄>Br—>曙红>Cl—> 荧光黄
(5)避光
三、标准溶液的配制与标定 (一) AgNO3标准溶液的配制与标定 AgNO3的配制 直接法→基准物质
间接法:用NaCl标定
《沉淀滴定法 》课件
原理:在溶液中加 入一种能与待测离 子反应生成沉淀的 试剂,通过控制试 剂的量,使待测离 子恰好完全沉淀, 从而测定待测离子
的浓度。
沉淀滴定法的关键 是选择合适的沉淀 试剂和指示剂,以 及控制反应条件,
使沉淀完全。
沉淀滴定法广泛应 用于各种溶液中离 子浓度的测定,如 酸碱滴定、氧化还
原滴定等。
操作简单,易于掌握
准确度高,适用于多种物质测 定
反应速度快,可在短时间内完 成测定
成本低,适用于大规模生产
操作复杂,需要 精确控制滴定速 度
反应速度慢,需 要较长时间才能 达到终点
滴定终点不易判 断,容易产生误 差
滴定过程中可能 产生沉淀,影响 滴定结果
提高滴定精度:通过改进滴定管、滴定器等设备,提高滴定精度 提高滴定速度:通过改进滴定方法、滴定剂等,提高滴定速度 提高滴定稳定性:通过改进滴定环境、滴定剂等,提高滴定稳定性 提高滴定自动化程度:通过引入自动化设备,提高滴定自动化程度
测定溶液中的离子浓度 确定溶液的酸碱性 测定溶液的pH值 确定溶液的氧化还原性质
测定水中重金属离子浓度 测定废水中化学需氧量(COD) 测定土壤中重金属离子浓度 测定大气中二氧化硫浓度
检测食品中的重金属含量
检测食品中的农药残留
检测食品中的添加剂含量
检测食品中的微生物含量
检测血液中的钙离子浓度 检测尿液中的蛋白质含量 检测血清中的葡萄糖浓度 检测血液中的钾离子浓度
准备滴定管中的滴定液,确保其浓度和纯度
准备滴定管中的待测溶液,确保其浓度和纯度
准备滴定管中的指示剂,确保其浓度和纯度
准备滴定管中的标准溶液,确保其和纯度
准备滴定管中的待测溶液,确保其浓度和纯度
水分析化学第5章 沉淀滴定法
MA=M+A
…
a(M) a(A) [M][A] (M) (A) (M) (A)
M´ A´
…
溶度积常数, 与t、I有关
K´sp=[M´ ][A´ ]=[M]M[A] A=Ksp M A
条件溶度积常数, 与条件有关
K´sp≥ Ksp ≥ Kθsp
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银量法的原理及滴定分析曲线
1. 原理
Ag+ + XAgX↓
过量形成沉淀,指示终 点到达
X CL,Br ,I ,SCN
2. 滴定曲线
21
续前
3. 影响沉淀滴定突跃的因素(比较)
酸碱滴定 与Ca和K a有关:Ca ,K a 滴定突跃
' ' 配位滴定 与CM 和K MY 有关:CM ,K MY 滴定突跃
a(M) a(A) [M][A] (M) (A) (M) (A)
K sp
I
,
S
1.4
AgCl 1.2 0.005 1.0 0.001 c(KNO3)/(mol· L-1)
/wjh x/2/right2_32.htm
Hale Waihona Puke 7~104~10 2~10 酸性
沉淀对卤离子及指示剂的吸附能力: I SCN Br 曙红 Cl 荧光黄
31
标准溶液的配制与标定
• AgNO3: (棕色瓶中保存)
– 纯品直接配制(贵) – 粗配后用NaCl标液标定其浓度 • NH4SCN: 以AgNO3标液, Volhard法标定 • NaCl-工作基准或优级纯,直接配制
沉淀滴定 与C X 和K SP 有关:C X ,K SP 滴定突跃
第五章 沉淀滴定法
第一节
概述
一、沉淀滴定法:以沉淀反应为基础的滴定分析方法 沉淀滴定法: 沉淀反应为基础的滴定分析方法 沉淀滴定法的条件: 二、沉淀滴定法的条件: 沉淀的溶解度必须很小(约小于10 g/mL) (1)沉淀的溶解度必须很小(约小于10-6g/mL) 反应迅速、 (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 本章重点——难溶性银盐的沉淀滴定分析 本章重点——难溶性银盐的沉淀滴定分析
(三)吸附指示剂法(Fayans法,法扬司法 ) 吸附指示剂法(Fayans法
吸附指示剂法: 吸附指示剂法:利用沉淀对有机染料吸附而改变颜色 来指示终点的方法 吸附指示剂:一种有色有机染料, 吸附指示剂:一种有色有机染料,被带电沉淀胶粒吸 附时因结构改变而导致颜色变化 (有效离子:弱有机酸的阴离子) 有效离子:弱有机酸的阴#43; FeSCN2(淡棕红色) Fe3+ + SCN− 淡棕红色) →
AgCl + SCN− → AgSCN ↓ 白色)Cl − (白色) +
措施: 加入AgNO 加热(形成大颗粒沉淀) 措施: 加入AgNO3后,加热(形成大颗粒沉淀) 加入有机溶剂(硝基苯) 加入有机溶剂(硝基苯)包裹沉淀以防接触 测I-时,预防发生氧化-还原反应 预防发生氧化措施:先加入AgNO 反应完全后,再加入Fe 措施:先加入AgNO3反应完全后,再加入Fe3+ 适用范围: 适用范围: 返滴定法测定Cl 返滴定法测定Cl-,Br-,I-,SCN选择性好
吸附指示剂) 原理: 原理: AgNO3 → X− (吸附指示剂)
SP前: HFL SP前 H+ + FL- (黄绿色) 黄绿色) AgCl: AgCl:Cl- - - - - 吸附过量Cl吸附过量Cl SP时:大量AgCl:Ag+::FL-(淡红色)- - --双电层吸附 SP时 大量AgCl: ::FL 淡红色) --双电层吸附
第五章 沉淀滴定法 PPT
例如: 以AgNO3为滴定液,滴定CI-,荧光黄做指示剂。
H F In H ++ F I-n
淡红色
黄绿色
化学 计量 点前
溶液中Cl-过量,AgCl胶体微粒吸附构晶离子Cl-而带 负电荷,故FIn-不被吸附,此时溶液呈黄绿色。
A C lC - g (l C A )C - F l I g -l n (C A )C - + l F g Il -n 黄绿色
实际滴定时,在总体积为50-100ml的溶液中
加入浓度为5%的铬酸钾指示剂1-2ml。
一、铬酸钾指示剂法(又称莫尔法)
(二)滴定条件
2、溶液的酸碱度
不能在酸性溶液中进行: 平衡向右移动,酸性使CrO42-浓 度降低,导致终点推迟
2 C r O 4 2 - + 2 H + 2 H C r O 4 - C r 2 O 7 2 - + H 2 O
措施:①将已生成的AgCI沉淀过滤,用稀硝酸洗涤沉淀,洗涤液 并入滤液,后用NH4SCN或KSCN滴定液滴定滤液。
②在形成AgCI沉淀后加入1-2ml硝基苯或1,2-二氯乙烷,强 烈振荡,使有机溶剂将沉淀包裹,与外部隔离,阻止沉 淀转化。
二、铁铵矾指示剂法(又称佛尔哈德法)
(二)返滴定法 1、滴定条件:
Ag+ + CI-
AgCI↓ KSP(AgCI)=1.77×10-10
加入铬酸钾指示剂的用量可根据溶度积常数
进行计算 :(化学计量点时)
[Ag+]=[Cl-]=Ksp(AgCl)1/2 =1.33×10-5 mol/L [CrO42-]=Ksp(Ag2CrO4)/[Ag+]2 =6.3×10-3 mol/L 当溶液中[CrO42-] [Ag+]2 > Ksp(Ag2CrO4)指示剂显色
第五章沉淀滴定法
②溶液浓度不宜太稀;
③溶液酸度适当,如荧光黄在pH7~10使用;
④避免强光下滴定,因AgX见光分解。
⑤指示剂的吸附性能应适当,不能太大或
太小,否则变色不敏锐。
AgX对卤离子和几种吸附指示剂的吸附能 力次序: I- >SCN- >Br- > 曙红> Cl- > 荧光 黄
因此,滴定Cl-应选择荧光黄而不能选择曙 红。
+
AgSCN
返滴定法测Cl-时应采取的措施 a. 煮沸溶液,使AgCl沉淀聚集,过滤除去 AgCl;
b. 加入有机溶剂,如硝基苯(有毒)或1,2二氯乙烷用力摇动,使AgCl进入有机层,避 免AgCl与SCN-接触。
c.适当提高Fe3+ 的浓度,减小SCN-浓度。
返滴法测Br–、I– 时,
Ksp(AgBr)或Ksp(AgI)< Ksp(AgSCN) ,
(2)pH 6.5~10.5: 酸度高:CrO42-→HCrO4– 影响AgCrO4沉淀 ; 强碱性:Ag+ →Ag2O↓, 在氨性溶液中会形成配合物。 若溶液为强酸碱性,需先中和到中性再滴定。 (3)充分振荡,否则沉淀会吸附Cl-,使 AgCrO4过早出现。
HEBEI NORMAL UNIVERSITY,
College of Chemistry & Material Science
干扰:与Ag+生成沉淀或配合物的离子,
PO43-、AsO43-、S2-、CO32- ,NH3、EDTA、
KCN等。 Cu2+、Co2+、Ni2+(有色) 等影响终点观察。 Ba2+ 、Pb2+ 与 CrO42- 生成沉淀。 易水解离子Al3+ 、Fe3+ 等不应存在。
第五章--沉淀滴定法.
第五章沉淀滴定法【教学分析】沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
要求学生掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬斯法的测定原理,指示剂,滴定剂,滴定的酸度条件,指示剂的用量,测定对象。
虽然学生在初中已接触不少的沉淀反应,但就其实质、原理来讲,绝大部分同学还是很陌生,特别对溶度积的理解和应用,教学中要放慢进度,通过习题巩固所学知识。
【教学目的】1.掌握沉淀滴定法的基本概念和基本理论。
2.掌握莫尔法测定水中氯离子含量的原理和方法。
3.了解难溶物质的容度积及其应用。
4.掌握硝酸银标准溶液的配制和标定。
5.了解沉淀滴定法的方法和分类。
【教学重点、难点】1.工业用水中氯离子含量的测定。
2.硝酸银标准溶液的配制和标定。
3.沉淀滴定法的原理。
【教学方法和手段】讲授、演示与实验相结合。
【总课时】10课时。
【教学过程及板书设计】5-1 概述【板书】一、基本概念【板书】1.沉淀滴定法:利用沉淀的产生或消失进行的滴定法。
【板书】2.难溶物质:常温下,当一种物质在水中的溶解度小于0.01mol/L时,该物质就称为难溶物。
【板书】3.难溶物质的存在形式:由于溶解度较小,在溶液中主要以固体(沉淀)的形式存在。
【板书】4.沉淀反应:生成难溶物质的反应。
【板书】5.沉淀滴定法的反应必须满足下列几点要求:①沉淀的组成恒定,溶解度小,在沉淀过程中也不易发生共沉淀现象;②反应速度快,不易形成过饱和溶液;③有确定化学计量点(滴定终点)的简单方法;④沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。
【板书】6.银量法:利用生成难溶性银盐反应来进行测定的方法。
【板书】7.银量法的应用:测定C1-、Br-、I-、Ag+、SCN- 等的含量。
【板书】二、银量法的分类【板书】1.根据滴定方式(指示终点的方法)不同:直接法和返滴定法两类。
①直接法:是利用沉淀剂作标准溶液,直接滴定被测物质。
例如在中性溶液中用K2CrO4作指示剂,用AgNO3标准溶液直接滴定C1-或Br-。
电子教案与课件:水质分析技术5沉淀滴定法
的吸附作用,使Ag+溶液降低,终点出现偏早。尤其在
测定I-时,AgI吸附更明显。因此,滴定时也必须剧烈
摇动,使被吸附的离子释放出来。
Байду номын сангаас
5.2沉淀滴定法
5.2.4沉淀滴定法的应用
• (1)标准溶液的配制和标定
• 1)AgNO3标准溶液
•
AgNO3的纯度很高,因此能直接配制成标准溶液。
但实际工作中,仍用标定法配制,以NaCl作基准物质,
5.2沉淀滴定法
5.2.3佛尔哈德法
• (1)滴定条件:
• 2) 控制指示剂的用量
•
在用NH4SCN为标准溶液滴定Ag+的酸性溶液中,
化学计量点时,
•
[Ag+]=[SCN-]= =1.0×10-6mol/L
•
欲此时刚好能观察到FeSCN2+的明显红色,一般要
求FeSCN2+的最低浓度应为6×10-6mol/L。由于Fe3+
5.2沉淀滴定法
5.2.2莫尔法
(2)滴定条件 ⑤、说明
Ⅱ、莫尔法只能用于测定水中的Cl-和Br-的含量,但不能 类推以K2CrO4作指示剂用NaCl标准溶液直接滴定Ag+,因Ag2CrO4 沉淀转化为AgCl沉淀的速度很慢。
Ⅲ、凡能与Ag+生成沉淀的阴离子(如PO43- 、CO32- 、C2O42、S2- 、SO32-);能与指示剂CrO42-生成沉淀的阳离子(如Ba2+ 、 Pb2+)以及能发生水解的金属离子(如Al3+ 、Fe3+ 、Bi3+ 、Sn4+) 干扰测定。
的浓度较高,会使溶液呈较深的橙黄色,影响终点观察,
第五章 沉淀滴定法-知识结构点
第五章 沉淀滴定法[1]沉淀平衡1.溶度积常数:M m A n 型沉淀, K sp =[M]m [A]n 例如:]][[-+=Cl Ag K sp2.条件溶度积常数: A M sp sp K K αα⋅=',α为考虑pH ,络合剂等外界因素造成的副反应系数。
3.溶解度S :解离出的离子浓度,即平衡时每升溶液中有S (mol )化合物溶解。
例1:-++=Cl Ag Ag 2]][[S Cl Ag K sp ==-+ ][][-+==Cl S Ag S 1:1型沉淀 sp K S =例2:-++=OH Fe OH Fe 3)(33433327)3(]][[S S S OH Fe K sp =⋅==-+427SP K S = [2]影响沉淀平衡的因素1.同离子效应:沉淀溶解平衡时,向溶液中加入构晶离子,则溶解度减小。
构晶离子:组成沉淀(晶体基本结构)的离子。
例:3CaCO ,8103-⨯=sp K ,S S K sp ⋅=,sp K S =加0.1mol/L 32CO Na -++=2323CO Ca CaCOS S S K sp 1.0)1.0(≈+⋅=,1.0'spK S ==3×10-72.盐效应:加入易溶强电解质使沉淀溶解度增大。
3.酸效应:溶液pH 对沉淀溶解度的影响。
4.络合效应:能与构晶离子形成络合物的络合剂使沉淀溶解度增大。
例:Cl NH Ag NH AgCl 233)(2→+5.温度、颗粒大小、溶剂等因素。
[3]分步沉淀↓=+-+AgCl Cl Ag 10108.1-⋅⨯=Agcl sp K↓=+-+42242CrO Ag CrO Ag 12101.142-⋅⨯=CrO Ag sp K 两种阴离子在水中,用+Ag 去沉淀,假定L mol CrO Cl /1.0][][24==--形成AgCl 沉淀所需L mol cl K Ag AgClsp /108.11.0108.1][][910---⋅+⨯=⨯== 形成42CrO Ag 所需L mol CrO K Ag CrO Ag sp /103.3][][6442--⋅+⨯==CI-先沉淀,当铬酸银开始沉淀时,L mol Ag K Cl AgClsp /104.5103.3108.1][][5610---+⋅-⨯=⨯⨯== 分步沉淀:利用溶度积sp K 大小不同进行先后沉淀的判断。
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5.2 银量法
5.2.1莫尔法 3) 应用范围 莫尔法主要用于水中 Cl- 、 Br- 的测定,不适用于滴定 I- 和 SCN 。 莫尔法不能直接用Cl-标准溶液滴定Ag+,若用铬酸钾指示剂 法测定Ag+,可采用返滴定法 。
5.2 银量法
5.2.2 佛 尔 哈 德 (Volhard) 法 : 以 KSCN 或 NH4SCN 为 标 液 , NH4Fe(SO4)2为指示剂 1) 滴定原理: ①直接滴定法:酸性条件下,以 NH4Fe(SO4)2 为指示剂,用 KSCN或NH4SCN标准溶液直接滴定溶液中的Ag+。 a. SCN-先与Ag+生成白色的AgSCN沉淀: 12 K 1 . 0 10 Ag SCN AgSCN sp + b. 当Ag 被消耗完后,SCN 浓度迅速增大,可与指示剂中的 Fe3+发生配位反应生成血红色络合物FeSCN2+: K 200 Fe3 SCN - FeSCN2 血红色
5.2 银量法
5.2.2佛尔哈德法: 1) 滴定原理: ②返滴定法:当测定溶液中的Cl-、Br-、I-时,先加入定量过 量 的 AgNO3 标 准 溶 液 , 生 成 卤 化 银 沉 淀 , 然 后 加 入 NH4Fe(SO4)2指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴定过量的 Ag+。
Ag Cl - AgCl Ag SCN - AgSCN
0.1000 20.00 19.98 Cl 5.0 10 5 mol / L 20.00 19.98 K sp , AgCl 1.8 1010 6 Ag 3 . 6 10 mol/ L 5 Cl 5.0 10
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线
第5章 沉淀滴定法
目录
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线 5.2 银量法
沉淀滴定法(容量沉淀法):是以沉淀反应为基础的滴定分 析方法。 沉淀滴定法必须符合的条件: 1) 沉淀的溶解度小; 2) 反应能定量进行; 3) 沉淀反应必须迅速完成,并很快达到平衡,不易形成过饱 和溶液; 4) 有适当的方法指示化学计量点。 应用:银量法,测水中Cl-、Br-、I-、Ag+、CN-等。
K sp , AgCl ④化学计量点后: [Ag+]=[Ag+]过剩 Cl Ag e.g. 当滴入AgNO3标准溶液20.02 mL时,则有:
0.1000 20.02 20.00 Ag 5.0 10 5 mol / L 20.02 20.00
作 业
简答题:P115页2. (2)、(4) 补充:简要说明下列溶液中微溶化合物的溶解度变化规律: (1) Ag2CrO4 在 0.0100 mol/L AgNO3 溶液中; (2) BaSO4 在 0.1000 mol/L NaCl 溶液中; (3) BaSO4 在 2.00 mol/L HCl 溶液中; (4) PbSO4 在有适量乙醇的水溶液中。
以AgNO3 (0.1000 mol/L) 滴定 20.00mL NaCl 溶液 (0.1000 mol/L) 为例: Ag+(液)+ Cl-(液)= AgCl↓(固) ③化学计量点时: Ag Cl K sp , AgCl 1.34 10 -5 mol / L
5.2 银量法
5.2.3 法扬司(Fajans)法:以AgNO3为标液,吸附指示剂 1) 滴定原理: 吸附指示剂:一类有机化合物,它们在沉淀表面吸附后, 由于分子结构变化或形成某种化合物,导致颜色发生变化, 从而指示终点。 吸附指示剂可分为两类:一类是酸性染料,是有机弱酸, 解离出指示剂阴离子;另一类是碱性染料,解离出指示剂 阳离子。
5.2 银量法
银量法有三种: (1)莫尔法:以AgNO3为标液,K2CrO4为指示剂; (2)佛尔哈德法:以KSCN或NH4SCN为标液,NH4Fe(SO4)2 为指示剂; (3)法扬斯法:以AgNO3为标液,吸附指示剂。
5.2 银量法
5.2.1莫尔(Mohr)法:以AgNO3为标液,K2CrO4为指示剂 1) 滴定原理:由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4,进行分布沉 淀。 滴定先析出白色 AgCl 沉淀: Ksp 1.8 1010 Ag Cl AgCl Cl-被沉淀后,过量的Ag+与 CrO42-反应,产生砖红色沉淀, 此时标志滴定终点。 2 Ag Cr O4 Ag 2Cr O4 Ksp 1.101012
5.2 银量法
5.2.3 法扬司法 2) 滴定条件: ①卤化银沉淀应具有较大的比表面积; ②胶体颗粒对指示剂的吸附能力应略小于对被测离子的吸 附能力,否则指示剂将在化学计量点前变色; ③溶液酸度要适当; ④应避免在强日光下进行滴定。 3) 应用范围:可测定Cl-、Br-、I-、SCN-等离子。
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线
沉淀滴定的突跃范围与滴定剂和被 滴定物质的浓度以及沉淀物的 Ksp 大小有关: 滴定剂的浓度越大,突跃范围越大; 被滴定物质的浓度越大,突跃范围 越大; 沉淀物的 Ksp 值越大;突跃范围越 小。
图5.1 0.1000 mol/L AgNO3滴定同浓度 NaCl 或 NaI 的滴定曲线 (Ksp,AgCl=1.8×10-10;Ksp,AgI=8.3×10-17)
pAg 4.3 pCl 5.51
Cl Ag
K sp , AgCl
1.8 1010 6 3 . 6 10 mol/ L 5 5.0 10
突跃范围:pAg=5.44~4.3
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线
练习:
以AgNO3 (0.1000 mol/L) 滴定 20.00mL NaI 溶液 (0.1000 mol/L) 为例,求突跃范围。(已知Ksp,AgI=8.3×10-17) 突跃范围:pAg=11.78~4.3
5.2 银量法
5.2.1莫尔法 2) 滴定条件: ①指示剂的用量:一般采用K2CrO4的浓度为5.0×10-3 mol/L。 ②溶液的酸度:选择中性或微碱性介质
酸性过高,CrO42-转化为Cr2O72-,指示剂浓度降低,导致Ag2CrO4沉淀出现 过迟或不沉淀;碱性过高,将生成Ag2O沉淀。
③剧烈振摇,防止AgCl沉淀对Cl-的强烈吸附作用而导致的滴 定终点提前。 ④预先分离或掩蔽干扰离子:
5.2 银量法
5.2.1莫尔法
干扰离子包括: a. 凡是能与 Ag+ 生成沉淀或络合物的阴离子 (PO43- 、 S2- 、 CO32-等); b. 能与CrO42-生成沉淀的阳离子(Ba2+、Pb2+等); c. 有色离子(Cu2+、Co2+等); d. 在中性或弱碱性溶液中易发生水解反应的离子(Fe3+、Al3+ 等) 。
以AgNO3 (0.1000 mol/L) 滴定 20.00mL NaCl 溶液 (0.1000 mol/L) 为例: Ag+(液)+ Cl-(液)= AgCl↓(固) 其中:Ksp=1.8×10-10=[Ag+][Cl-] ①滴定开始前: [Cl-]=0.1000 mol/L [Ag+]=0 mol/L K sp , AgCl ②滴定至化学计量点前: [Cl ]=[Cl ]剩余 Ag Cl e.g. 当滴入AgNO3标准溶液19.98 mL时,则有:
补:溶解度和溶度积(Ksp)
微溶化合物MA在饱和溶液中的平衡:
MAS M A L L
式中:MA(S)和M(L)+、A(L)-中下角(S)和(L)分别表示固态和液态。 溶度积:
Ksp M
A
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线
5.2 银量法
5.2.2 佛尔哈德法: 2) 滴定条件: ①指示剂的用量:指示剂 NH4Fe(SO4)2的适宜浓度为0.015 mol/L; ②溶液的pH值:应在强酸性溶液中进行; ③滴定时应剧烈振摇 ;法
5.2.2 佛尔哈德法: 3)应用范围 ①采用直接滴定法可测定Ag+; ②采用返滴定法可测定Cl-、Br-、I-、SCN-等。