第四章 沉淀滴定法
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浓度越大,突跃范围越大;
Ksp越小,突跃范围越大。
银量法
1.The Mohr method莫尔法
2.The Volhard method佛尔哈德法
3.The Fajans method法扬司法
4.2 莫尔法The Mohr Method
4.2.1 方法原理-----分布沉淀 在中性或弱碱性溶液中,以K2CrO4 为指示剂,用AgNO3标
AgNO3剩· nx- = n1 – n2 ⑵滴定条件------HNO3酸性中进行
红色(终点)
n2
⑶注意点
①返滴法测定Cl-时,终点判断比较困难,因为S AgCl > S AgSCN
近终点: AgCl + SCN- = AgSCN + Cl-
消耗标准溶液NH4SCN(n2增多),nCl-=n1-n2, 结果偏小;
②测I-时,指示剂应在加入过量AgNO3加入后才能加入。
I- + Fe3+ → I2 + Fe2+
佛尔哈德法的最大优点是可以在酸性介质中进行,许 多弱酸根阴离子如CO32-、PO43-、AsO43-、C2O42-、S2
-等都不干扰测定,该法选择性较高,但强氧化剂、氮的
低价态氧化物以及铜盐、汞盐等能与SCN- 起作用,干扰 测定,应先除去。 此外,一些重金属硫化物也可以用佛尔哈德法测定。
4.4.1 方法原理
以AgNO3标液滴定Cl-,用荧光黄(HFI)为指示剂为例。 化学计量点前: Cl-过量 HFI = H+ + FI - (黄绿色,游离)
AgCl + Cl - = AgCl - Cl -
化学计量点: Cl-完全反应掉 AgCl + Ag+ (稍过量) = AgCl – Ag+
准溶液滴定Cl- 、 Br- 或 CN -的沉淀滴定法称为莫尔法。
化学计量点之前: Ag+ + Cl- = AgCl↓白色 化学计量点: 2Ag+(稍过量) + CrO42- = Ag2CrO4↓砖红色 出现砖红色Ag2CrO4沉淀指示终点到达 ???
4wenku.baidu.com2.2 滴定条件
(1)介质条件:中性或弱碱性溶液
∴ 避免AgCl发生转化的措施:
a.沉淀分离法:加热煮沸溶液,使AgCl凝聚,减少AgCl对Ag+的吸附
b.加入过量的AgNO3后,加入有机溶剂如硝基苯等,剧烈摇动,使
AgCl沉淀表面覆盖一层有机溶剂,避免沉淀与外部溶液接触,阻
止SCN-与 AgCl 发生转化反应。
c.适当增加Fe3+使终点SCN -浓度减少,可减少转化反应造成的误差。
①若酸性太强, Ag2CrO4 + H+ = 2Ag+ + HCrO4 –
终点推迟,结果偏高,可用NaHCO3、Na2B4O7 10 H2O 等中和;
②若碱性太强,则有Ag2O析出, 结果偏高,可用稀HNO3 中和; ③当试液中有铵盐存在,NH4+→ NH3→Ag(NH3)2+ 要求在近中性或弱碱条件下滴定。 结果偏高
⑴当滴定到RE = -0.1 %,即V AgNO3消耗19.98 mL时, 这时Cl -过量。 C Cl- = = 5.0×10-5
C Ag+ =
= 3.5 ×10-6
∴ pAg = 5.54
Ag+ + Cl- = AgCl ↓
⑵当达到化学计量点时,RE = 0 C Cl- = C Ag + = (Ksp)1/2 ∴P Ag = 4.88
否则指示剂将提前变色,但对吸附剂的吸附能力不能
太差,否则终点推后。
卤化银胶体微粒对几种吸附指示剂和卤素离子的吸附能 力的强弱次序如下: I - > SCN - > Br - >曙红>Cl - > 荧光黄
例如:
(1) 用AgNO3标准溶液滴定Cl –时,可用荧光黄作指示
剂,但不用曙红。
(2)滴定Br –时,不选荧光黄而选曙红作指示剂。
FI -不被吸附
AgCl – Ag+
+ Fl - = AgCl – Ag+ - FI -(粉红色)
FI -被吸附
∴ 终点: 黄绿色 → 粉红色
4.4.2 条件及注意事项
(1)介质酸度: HFI = H+ + FI - pH = pKa - 当pH = pKa时,c(HFI) = c(FI -)
当pH > pKa时,主要以FI -离子存在
有色络离子
1、莫尔法:酸度的影响;不能测I-、SCN-;
2、佛尔哈德返滴法测Cl-、I-的注意事项;
3、法扬司法测Cl-、Br-应选用何种指示剂;
4.5 沉淀滴定法的应用 (Applications of Precipitation titrations)
4.5.1.标准溶液的配制和标定
(1) AgNO3 标准溶液(直接法、间接法)
缓慢,变色不明显
4. 干扰离子:
a. 与CrO42- 生成沉淀的阳离子如Ba2+、Pb2+、Hg2+等; b. 与Ag+ 生成沉淀或络合物的阴离子如CO32-、PO43-、AsO43
-、C O 2-、S2-等; 2 4
c. 在中性或弱碱性条件下易发生水解的高价金属离子如Fe3+、 Al3+、Bi3+、Sn4+; d. 大量有色离子如Cu2+、Co2+、Ni2+等影响终点的观察; e. NH3(pH = 6.5~7.2)生成的[Ag(NH3)] + 和[Ag(NH3)2] +使 AgCl和Ag2CrO4的溶解度增大,影响滴定的准确度。 总之,莫尔法的选择性比较差。
3. 法扬司法the Fajans method
以吸附指示剂指示滴定终点的银量法称为法扬司法。 吸附指示剂一般是一些有机染料。当它被吸附在沉淀表面之
后,可能是由于形成某种化合物而导致指示剂分子结构的变化,
从而引起颜色的改变,以此来确定滴定终点。 吸附指示剂可分为两类:一类是酸性染料,如荧光黄及其 衍生物;另一类是碱性染料,如甲基橙、罗丹明6G等。
(2)NaCl标准溶液(直接法) (3) NH4SCN标准溶液(间接法)
2.佛尔哈德法The Volhard method
在酸性HNO3溶液中,以铁铵矾[NH4Fe(SO4)2 12H2O] 为指 示剂, NH4SCN为标液的银量法称为佛尔哈德法。此法可分为直 接滴定法和返滴定法。
1、直接滴定法测定Ag+
⑴方法原理 化学计量点前: Ag+ + SCN- = AgSCN(s)↓(white) 化学计量点: Fe3++ SCN- (稍过量)= FeSCN 2+ (red)
10 > pH > pKa
(2)加入保护胶体(糊精等),防止AgX凝聚,使沉淀保持 胶体状态,具有较大的表面积,有利于吸附; (3)溶液的浓度不能太稀,否则生成的沉淀太少,吸附不明显, 变色不敏锐;
(4)避免强光直射使AgX分解;
(5)注意选择指示剂——卤化银胶体微粒对指示剂的吸
附能力应略小于其对卤素离子的吸附能力。
(2)指示剂用量:K2CrO4(5.0×10-3mol/l)
过多,终点提前出现,且颜色过深,影响终点的判断; 过少,终点推后出现。
4.2.3 注意事项
1. 滴定时要剧烈摇动溶液,释放被吸附的离子; 生成的AgCl或AgBr沉淀会吸附待测离子Cl-或Br-,使
终点提前到达。
2. 只能测Cl-和Br-,不能测定I-和SCN- ;
第四章
沉淀滴定法
1、什么是沉淀滴定法? 2、沉淀滴定法对化学反应有什么要求?
3、最常见的沉淀滴定法---银量法
Ag+ + X- = AgX
4.1 银量法的滴定曲线
例:0.1000 mol/L AgNO3作为滴定剂,滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L NaCl 。
Ag+ + Cl- = AgCl ↓
⑶当滴定到RE=+0.1 %,即V AgNO3消耗 20.02 mL , 这时Ag+过量 C Ag+ = = 5.0×10-5 ∴P Ag = 4.30
以滴定百分数或滴定剂 体积为横坐标,以pM或pX
为纵坐标作图,所得曲线即
为沉淀滴定的滴定曲线。
影响沉淀滴定突跃范围大小的因素
(1)在RE = ±0.1 %内,发生P Ag突越; ——浓度和KSP
指示剂
1. Mohr 法 K2CrO4指示剂 中性或弱碱 AgNO3
2. Volhard 法 铁铵矾作指示剂 HNO3 NH4SCN 直接测 Ag+ 返滴定测X-和SCN-
3. Fajans 法 吸附指示剂 10>pH>pKa AgNO3 滴定X- 、Ag+和SCN指示剂吸附变色
介质
标液
测定离子 滴定 Cl- 、 Br-、CN有色沉淀
P Ag:5.54→4.88→4.30,△ P Ag = 1.24
(2)浓度越大,
则滴定的突跃范围越大;
(3) KSP越小,
滴定反应的平衡常数Kt(= 1/KSP)越大,
反应完全程度越大,则突跃范围越大。
小结
强酸强碱滴定:
浓度越大,突跃范围越大;
强碱滴弱酸: 浓度越大,突跃范围越大; Ka越大,突跃范围越大; 沉淀滴定:
因为AgI和AgSCN沉淀对I-和SCN-具有强烈的吸附作
用,即使剧烈摇动,也难以释放被吸附的离子,使终点提
早出现,终点变色不明显,误差较大。
3. 只能用AgNO3作为滴定剂滴定Cl-和Br-,不能用Cl -滴Ag+。 化学计量点前:2Ag+ + CrO42 - = Ag2CrO4↓ 化学计量点: Ag2CrO4 + 2Cl -(稍过量) = 2AgCl↓ + CrO42-
红色配合物出现为滴定终点
⑵滴定条件
①HNO3酸性介质,可防止Fe3+水解,也可防止S2-的干扰; ②滴定过程中要剧烈摇动,释放被AgSCN吸附的Ag+,否则
终点提前;
③指示剂用量过大,终点颜色太深;过少,终点推迟。
2、 返滴定法测定卤素离子和SCN-
⑴方法原理
AgX↓
在含有 卤素离 子的 HNO3 中