第七章 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
07沉淀滴定法
第七章 沉淀滴定法
四、银量法中标液的配制和标定及银量法 的应用示例 1 NaCl、 AgNO3 、 NH4SCN标准溶液配制 NaCl、 SCN标准溶液配制 2 应用:天然水中氯含量的测定;银合金中 银的测定;有机化合物中卤素的测定;味 精中氯化钠含量的测定;卤素混合离子的 分别测定。 无作业。
第七章 沉淀滴定法
第七章 沉淀滴定法
3 法扬司法:用吸附指示剂指示终点的银量法。吸附指示 法扬司法: 剂一般为有机染料,在溶液在可离解为具有一定颜色的阴 离子,它易被带正电荷的胶体沉淀所吸附,从而引起颜色 的改变,指示终点。 AgCl)Cl- FI- →AgCl)AgFIAgCl)Cl- + FI- →AgCl)AgFI为了终点颜色变化明显,应注意:1尽量使沉淀呈胶体状, 为了终点颜色变化明显,应注意:1尽量使沉淀呈胶体状, 有较大表面积;2滴定酸度适当;3 有较大表面积;2滴定酸度适当;3滴定时避免强光照射; 4胶体微粒对指示剂阴离子的吸附能力略小于对待测离子 的吸附能力。
第七章 沉淀滴定法
二、银量法滴定曲线:以0.1000mol/L 二、银量法滴定曲线:以0.1000mol/L AgNO3溶液滴定0.1000mol/L NaCl溶液为 溶液滴定0.1000mol/L NaCl溶液为 例,计算滴定过程中Ag+浓度的变化,pAg为 计算滴定过程中Ag 浓度的变化,pAg为 纵坐标,加入滴定剂的体积百分数为横坐 标,绘制滴定曲线。 1滴定前:pAg=∞,没有意义 滴定前:pAg=∞,没有意义 2滴定开始到计量点前:[Ag+]=Ksp/[Cl-] 滴定开始到计量点前:[Ag 3计量点:[Ag+]=[Cl-]=√Ksp 计量点:[Ag 4计量点后:根据过量的Ag+量计算 计量点后:根据过量的Ag
基础化学_第七章_沉淀溶解平衡与沉淀滴定
规则:离子积Q先达到Ksp的先沉淀。 分步沉淀的顺序不仅和难溶物的溶解度有关, 还和溶液中的离子浓度有关。
① 当沉淀类型相同、且两种离子的浓度相同时, 可用Ksp判断,Ksp越小越先沉淀。 ②当沉淀类型不同,或离子浓度不同时,需计 算所需沉淀剂的浓度,所需沉淀剂的浓度越小, 越先达到溶度积,越先沉淀。
目前,应用较广泛的是:生成难溶性银盐的沉淀滴 定法——银量法
Ag+ + Cl- = AgCl
Ag+ + SCN- = AgSCN 可以测定C1-、Br-、I-、Ag+、SCN-等,还可以测定经 过处理而能定量地产生这些离子的有机氯化物。
沉淀滴定法的关键问题是正确确定终点。
一、指示终点的方法 常用的银量法: * 莫尔法 指示剂 K2CrO4 * 佛尔哈德法 指示剂 NH4Fe(SO4)2· 12H2O * 法扬斯法 指示剂 吸附指示剂
2s+0.10 0. 10
Ksp =[CrO42-] [Ag+ ] 2
12 1 . 12 10 10 s [CrO2 ] 1 . 12 10 mol / L 4 2 [Ag ] (0.10)
K sp
结论:
Ag2CrO4 S/(mol· L-1) 纯水 6.54×10-5 AgNO3溶液 1.12×10-10
【例5】已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10、 Ksp(AgI)=8.52×10-17,在含有0.010 mol· L-1 [I-]和 0.010 mol· L-1 [Cl-]的混合溶液中,逐滴加入AgNO3 溶液时,哪种离子最先沉淀?当第二种离子开始
沉淀时,溶液中第一种离子的浓度是多少?(忽
这种在有沉淀的溶液中,加入适当试剂,可 以使沉淀溶解的同时生成另一种更难溶的沉淀叫 做沉淀的转化。
沉淀滴定法和重量分析法
溶剂 离子型沉淀在水中溶解度比在醇中大
1
2
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
5
胶溶作用 胶溶透过滤纸而引起损失
颗粒大小 小颗粒溶解度大;水解作用,样品离子 水解,S↑
2
3
1
4
5
沉淀放置时易使原来不生成沉淀组分沉淀出来 — 沉淀生成后不宜久放(和母液分开)
包埋或吸留:形成块 — 重结晶或陈化 后沉淀
表面吸附:处于沉淀颗粒表面离子不是处于静电平衡中 — 洗涤沉淀
3.应用范围 Cl- ,Br-,I- ,SCN,Ag+ 一般指示剂离子与滴定剂电荷相反,与被测离子电荷相同 AgNO3和NaCl都有基准物质 可直接配制
第二节 重量分析法
一 重量分析法分类及特点 分类: 沉淀法 挥发法 萃取法 特点: 准确度高,0.1%,是理论成熟的经典分析方法之一,不要求特殊仪器和设备 麻烦,费时 适合高含量组分
沉淀的滤过和干燥(自学) 过滤 无灰滤纸,灰分<0.2mg,可
忽略 洗涤 蒸馏水洗 — S小,不易胶溶的
沉淀剂洗 — S大
易挥发电解质稀溶液洗 — 易胶
溶的,少量多次 沉淀的干燥、灼烧、恒重
称量形式和结果计算
换算因数
W(%)= ×100%
AgCl在0.01M[NH3]中溶解度
AgCl Cl- + Ag+
Ag+ Ag(NH3)+ Ag(NH3)2+
配位效应,使沉淀溶解度↑
[Ag+][Cl-]=Ksp, [Ag+ ] 总=[Cl- ]=S
01
[Cl-]= Ksp
4.沉淀的完全程度及其影响因素
(1)沉淀溶解度及溶度积 沉淀在水中溶解经过2步: MA(固) MA(水) M+ + A- ① ② ①步 S0 = =aMA(水)
第七章 重量分析法和沉淀滴定法.
第七章重量分析法和沉淀滴定法§ 7– 1 沉淀滴定法沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
能用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合:(1) 生成沉淀的溶解度必须很小。
(2) 沉淀反应必须迅速、定量地进行。
(3) 有合适的确定终点的方法目前应用较广的是生成难溶银盐的反应,如:Ag+ + Cl- =AgClAg+ + SCN-=AgSCN这种滴定方法称为“银量法”,可用于测定Cl-、Br-、I-、SCN-等离子。
根据确定滴定终点的方法不同, 银量法可分为以下几种: 一、摩尔法⒈原理:以测定Cl-为例,在中性溶液中,加入K2CrO4指示剂,用AgNO3标准溶液滴定:Ag+ + Cl- =AgCl (白色)2Ag+ + CrO42- =Ag2CrO4 (砖红色)由于AgCl沉淀的溶解度小于Ag2CrO4沉淀的溶解度,所以在滴定过程中,首先生成AgCl沉淀,随着AgNO3标准溶液继续加入,AgCl沉淀不断生成,溶液中Cl- 浓度越来越小,Ag+浓度越来越大,直至[Ag +]2[ CrO 42-] > Ksp 时,便出现砖红色Ag 2CrO 4的沉淀,指示滴定终点的到达。
显然,终点出现的早晚与溶液中CrO 42-的浓度大小有关。
若CrO 42- 的浓度过大,则终点提前出现,使分析结果偏低;若CrO 42-浓度过小,则终点推迟,使分析结果偏高。
因此,为了获得准确的分析结果,必须控制CrO 42-的浓度,适宜CrO 42-的浓度可以从理论上加以计算。
在计量点时,Cl -与Ag +恰好完全作用生成AgCl 沉淀,此时[Ag +] = [Cl -] =√Ksp (AgCl) = √1.56×10-10 = 1.25×10-5 mol/L若Ag 2CrO 4沉淀恰在计量点时生成,则[][]()L m o l Ag CrO Ag Ksp CrO /108.51025.1100.9,225122442---+⨯=⨯⨯==-2在实际滴定中,因为K 2CrO 4本身呈黄色,若接上面计算的CrO 42-浓度,颜色太深影响终点的观察。
第7章 (20111207)沉淀滴定
●形成难溶性银盐的有机化合物的测定
如巴比妥类药物可直接用硝酸银滴定。
沉淀滴定法中摩尔法的指示剂是
______铬酸钾_____________ ;
• 沉淀滴定法中摩尔法滴定酸度 pH 是 ________ pH6.5~10.5 ________ ;
• 沉淀滴定法中佛尔哈德法的指示剂是 _____铁铵钒_________ ;
(一)铬酸钾指示剂法( Mohr’s Method , 莫尔法, 1856年提出)
➢ 原理: K2CrO4为指示剂,AgNO3 Cl和Br
SP前:Ag Cl AgCl (白色) Ksp 1.81010 SP:2Ag CrO42 Ag2CrO4 (砖红色) Ksp 1.21012
➢ 依据两物质的溶解度差异
(三)吸附指示剂法(Fajars法即法扬司法)
1923 年 K·法扬司( Fajans )发明
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,被带电沉 淀胶粒吸附时因结构改变而导致颜色变化
使用AgNO3标准溶液滴定Cl-,吸附指示剂。 溶液颜色
以荧光黄(fluorescein)为例
沉淀滴定法应用较少的主要原因是: 1. 沉淀不完全(Ksp不足够小); 2. 沉淀的表面积大,对滴定剂的吸附现象
严重;
3. 沉淀的组成不恒定; 4. 合适的指示剂少; 5. 达到沉淀平衡的速度慢; 6. 共沉淀现象严重.
银量法
●银量法-生成难溶性银盐的沉淀反应的沉淀滴定法。
原理:
Ag + + Cl— →AgCl ↓ Ag + + SCN— →AgSCN ↓
第七章 沉淀滴定法
precipitation titration
第7章 沉淀滴定法
MA(固) M A
[ M M
在一定温度下它的活度积:
Kap aM aA
a a
M A
]
A
[A ]
代入上式得
Kap [M ][ A ] M A
在纯水中MA的溶解度很小,溶液中的离子强度不 大,在通常不考虑离子强度的影响,则:
二、沉淀条件的选择 晶体沉淀的沉淀条件:
1、在适当稀的溶液中进行沉淀:以降低相对过饱和度。 2、在不断搅拌下,缓慢地加入沉淀剂:可减小局部过 浓。 3、在热溶液中进行沉淀:一方面可增大沉淀的溶解度,降 低溶液的相对过饱和度;另一方面又能减少杂质的吸附量。 但为防止因溶解度增大而造成溶解损失,沉淀须经冷却方 可过滤。 4、陈化:沉淀完全后,让初生成的沉淀与母液一起放置一 段时间,这个过程叫陈化。
2、重量分析对称量形式的要求:
a. 称量形式必须有确定的化学组成,这是计
算分析结果的依据。
b. 称量形式必须十分稳定,不受空气中水分、 等的影响。
c. 称量形式的摩尔质量要大,则少量的待测组 分可以得到较大量的称量物质,减少称量误差。
§7—2 沉淀的溶解度及其影响因素
一、沉淀平衡,溶度积和条件溶度积
解:
C r2O3 2BaCrO4 152.0 2 253.3
mCr2O3
mCr2O3
Cr2O3的百分含量
0.2530
0.2530 152.0 0.0759 g 2 253.3
mCr2O3
0.0759 100% 15.18% 100% 0.5000 G
例4 分析不纯的NaCl和NaBr混合物时,称取试样1.000g, 溶于水,加入沉淀剂AgNO3,得到AgCl和AgBr沉淀的质量 为0.5260g,若将此沉淀在Cl2流中加热,使AgBr转变为 AgCl,再称其质量,为0.4260g,试样中NaCl和NaBr的百 分含量各为多少? 解:设NaCl的质量为xg,NaBr的质量为yg,则
第七章 沉淀滴定法
由于有机卤素化合物中的卤素结合方式不同,多数不 能直接采用沉淀滴定法进行商定,必须经过适当的预 处理,使有机卤素转变成卤素离子后再用沉淀法测定。 (三)能与Ag+作用的有机化合物的含量测定
如巴比妥类药物的含量测定
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。
注意:
1、加糊精:保护胶体
2、加碳酸钙:调碱性,使指示剂解离成 阴离子
3、硝酸银滴定液见光易分解,应贮于棕色 瓶中保存,时间过久,应重新标定。
光 Ag NO 2 Ag 2 NO 3 + 2 O + 2 2
二、应用与示例
(一)无机卤素化合物的含量测定 可溶性的无机卤素化合物都能用银量法测定,最常用 的是吸附指示剂法。 (二)有机卤素化合物的含量测定
(二)硝酸银滴定液(0.1mol/L)的标定
精密称取于110℃干燥至恒重的基准氯化钠约0.2g, 置于250ml锥形瓶中,加水50ml使溶解,再加糊精 溶液(1→50)5ml、碳酸钙0.1g与荧光黄指示液8 滴,用本液滴定至混浊溶液由黄绿变为微红色,即 为终点。
C = Ag 3NO 3 V M × 1 0 Ag × NO NaCl 3 m NaCl
1、直接法配制:
精密称取在110℃干燥2小时的基准试剂硝酸银4.3g 置于烧杯中,用少量水溶解完全后,定量转移至 250ml棕色量瓶中,加水稀释至标线,摇匀即可。
3 C = AgNO 3 3 V M × 1 0 AgNO × AgNO 3 3
m AgNO
2、间接法配制:
第七章沉淀滴定法
SCN
AgSCN ( K sp1.0 10
小
—12
)
防止沉淀转化的措施: 1.将生成的AgCl沉淀滤出,需将沉淀过滤、洗 涤 2.回滴前,向待测Cl- 的溶液中加入1—3mL硝 基苯等有机溶剂
(二)、滴定条件
(1)在酸性介质中滴定(HNO3>0.3mol/L),否则Fe3+水解 生成深色配合物或沉淀。 (2)直接测Ag+要充分振摇,避免吸附Ag+使终点提前。 (3)回滴测Cl-,需注意防止沉淀转化。 ( 4 ) 回滴测I-,能否先加入指示剂Fe3+,再加入过量硝酸银? 否。因为Fe3+可氧化I-为I2 。 (三)、应用范围
终点时 : Fe3 SCN -
Fe( SCN ) 2(棕红)
回滴法测Cl-,终点时应避免用力 振摇,以免使已生成的Fe(SCN)2+ 配位离子的红色消失。需注意防止 沉淀转化。
思考:为什么会发生沉淀转化?如何转化?造 成何种误差?如何避免?
原因:
AgCl Ag Cl
+
—
(Ksp1.56 ×10—10)大
. AgCl Ag 2CrO4 何者先沉淀?
S AgCl (1.8 10—3 g / L) S Ag2CrO4 (2.3 10—2 g / L)
(二)、滴定条件
(1)指示剂 K 2CrO4 用量要适当
V总=50~100ml时, 5%K 2CrO4溶液1~2ml (2.6 10 — 3 ~5.2 10 — 3 mol / L)
思考:此指示剂用量是如何计算得到的?此指示剂用量 与酸碱滴定时常用的指示剂用量有何不同?
(2)介质的酸度
应在中性或弱碱性介质溶液(pH6.5~10.5)中进行。
第七章 沉淀滴定法
(3)酸效应和配位效应
酸效应对强酸盐沉淀影响不大,对弱酸盐和多元酸盐影响较大 。
3.均相沉淀法
沉淀剂不是直接加到溶液中,而是通过溶液中
发生的化学反应,缓慢而均匀地在溶液中产生沉淀
剂,从而使沉淀在整个溶液中均匀、缓缓地析出,
所得沉淀颗粒较大、结构紧密、纯净、易过滤。
在氧化还原法测钙实验中,即采用均相沉淀法 来制备草酸钙沉淀。
b. 返滴定法(测卤素离子)
在含有卤素离子酸性试液中加入已知过量的AgNO3标 准溶液,以铁铵矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴过 量的AgNO3。
Ag+ + Cl- = AgCl
Ag++ SCN- = AgSCN↓(白色)
Fe3++ SCN- = FeSCN2+(红色络合物)
测定Cl-时终点判定比较困难,原因是AgCl沉淀溶解度 比AgSCN的大,近终点时加入的NH4SCN会与AgCl发生转 化反应: AgCl+SCN- = AgSCN↓+Cl-
四、沉淀滴定法的应用
1. 摩尔(Mohr)法
原理:
用AgNO3标准溶液滴定氯化物,以K2CrO4为指示剂 Ag+ + Cl- = AgCl 终点时: [Ag+]=(KspAgCl )1/2=1.25×10-5 CrO42-+2 Ag+ = Ag2CrO4(砖红色)
a 指示剂用量
此时指示剂浓度应为: [CrO42-]=KspAg2CrO4 /[Ag+]2=5.8× 10-2 mol/L
• 3. 干扰离子的影响
• • • ①能与Ag+ 生成沉淀的阴离子(PO43- 、 AsO43-、SO32-、S2-、CO32-、C2O42-) ②能与Cr2O72-生成沉淀的阳离子 (Pb2+、 Ba2+) ③在弱碱性条件下易水解的离子 (Al3+、Fe3+、 Bi3+)
第七章 沉淀滴定法
5. 不同指示剂离子被沉淀吸附的能力不同,在 不同指示剂离子被沉淀吸附的能力不同, 滴定时应选沉淀对择指示剂的吸附能力略小 于对待测离子的吸附能力的指示剂。 于对待测离子的吸附能力的指示剂。 AgX吸附能力:I- >SCN- >Br- >曙红 吸附能力: 曙红>Cl- >荧光黄 荧光黄 吸附能力 曙红 三、应用范围 • 法扬司法可用于测定Cl- ,Br- ,I- ,SCN- , 法扬司法可用于测定 SO42- 和Ag+。
§7.1 概述
• • 沉淀滴定法是容量分析中的一种, 沉淀滴定法是容量分析中的一种 , 又称为容量沉 淀法。它是以沉淀反应为基础的分析方法。 淀法。它是以沉淀反应为基础的分析方法。 能形成沉淀的反应很多, 能形成沉淀的反应很多 , 但能用于滴定分析的反 应并不多,因为: 应并不多,因为:
1. 很多沉淀组成不恒定; 很多沉淀组成不恒定; 2. 很多沉淀的溶解度较大; 很多沉淀的溶解度较大; 3. 很多沉淀易形成过饱和溶液; 很多沉淀易形成过饱和溶液; 4. 很多沉淀反应达到平衡的速率慢; 很多沉淀反应达到平衡的速率慢; 5. 很多沉淀的共沉淀现象严重; 很多沉淀的共沉淀现象严重; 6. 没有合适的指示剂指示终点。 没有合适的指示剂指示终点。
• 主要用于测定 - 和Ag+。还可以测定能定量产生这些 主要用于测定X 离子的有机物。 离子的有机物。如666,滴滴 等。 ,滴滴T等 • 某些沉淀虽然可以用于沉淀滴定 , 但是实际应用不 某些沉淀虽然可以用于沉淀滴定, 如银量法普遍。 如银量法普遍。 • 如 : 汞盐 汞盐(HgS)、铅盐 、 铅盐(PbSO4)、钡盐 、 钡盐(BaSO4)、锌盐 、 (K2Zn3[Fe(CN)6]2)、钍盐 、钍盐(ThF4)和一些有机沉淀剂参 和一些有机沉淀剂参 加的反应。 加的反应。 • 银量法根据指示剂和滴定剂的不同分为: 银量法根据指示剂和滴定剂的不同分为: 滴定剂 AgNO3 KSCN AgNO3 指示剂 K2CrO4 铁氨矾(NH4Fe(SO4)2) 铁氨矾 吸附指示剂 方法 莫尔法 佛尔哈德法 法扬司法
6.沉淀滴定法(54学时2011)
sp前:
AgCl ░ Cl‾, 不吸附Fl‾,溶液为指示剂本身的颜色(黄绿色). sp后: AgCl ░ Ag+Fl‾, 优先吸附Ag+, Fl‾作为抗衡离子被吸附,吸附 后结构变形而表现为粉红色。
法扬司法
AgNO3标准溶液
指示剂:荧光黄(FI-)
?
c Cl =c Ag VAg / VCl
+ +
NaCl
浓度增大 10倍,突跃 增加2个 pAg单位
pAg
4 2 0 0 50
0.1mol· -1 L 1mol· -1 L
100
150
200 T/ %
滴定曲线
16 12
pAg
AgNO3 Cl7.9 6.1
Br-
I-
(1mol· -1) L
8 4 0 0 50
4.8
Ksp减小10n, 突跃增加n 个pAg单位.
[Ag+]=[Cl-]
pCl = pAg = 1/2 pKsp = 4.75
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 = 9.5-4.30 = 5.2
AgNO3 (0.10 mol· -1) L
指示剂用量 sp时, [Ag+]=[Cl-]=Ksp(AgCl)1/2 =1.34×10-5 mol/L [CrO42-]=Ksp(Ag2CrO4)/[Ag+]2 =1.1×10-2 mol/L
由于CrO42‾本身有颜色,为减小指示剂自身颜色干扰,实际用 量更少,浓度更低。指示剂浓度应保持在0.002~0.005 mol/L较 合适。 实验确定: 浓度 ~5.810-3 mol/L
07沉淀滴定法
cKa 10
c1K a1 c2 K a2 10
5
0.5%
c1K a1 c2 K a2
10
4
1.0%
Analytical Chemistry
(2)络合滴定:
单一金属离子: 分别滴定:
' pM 0.2, Et 0.1%,lg cM K MY 6, lg K 6
' pM 0.2, Et 0.1%,lg cK MY 6
被指定为1,并且不再改变;
3、络合滴定产物ML的浓度在滴定过程中是一变量,滴定 开始时, ML的浓度为零,随着滴定的进行, ML的浓度 近线形地增大,直至化学计量点;
Analytical Chemistry
4、最简单的氧化还原反应
Fe2 Ce4 Fe3 Ce3
其产物有两种,其滴定过程中变化与络合滴定类似。 滴定分析产物两类:浓度为一常量(酸碱和沉淀滴 定);滴定产物为一变量(络合和氧化还原滴定)。
7.0~10.0
4.0~10.0 2.0~10.0
甲基紫
Cl-
红 -紫
酸性
Analytical Chemistry
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
Analytical Chemistry
总结
指示剂 滴定剂 K2CrO4 Ag+ Fe NH4 (SO4)2 SCN吸附指示剂 Cl-或Ag+
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
第七章 沉淀滴定法
显然, K2CrO4浓度降低后,要使Ag2CrO4沉淀析出以 指示终点,就必须多滴一点AgNO3溶液才行,这样滴定剂 就过量了。
经计算可知,用0.1000 mol/L AgNO3滴定 0.1000 mol/L 的KCl溶液,指示剂用量为5.0× 10-3 mol/L时,所产生的终点误差为+0.06%,故可以认为 不影响分析结果。当溶液浓度较稀时,由此产生的 终点误差不容忽略,须做指示剂空白校正。
Clˉ + Ag+(excess) = AgCl
Ag+(residual) + SCNˉ= AgSCN
如果不采取任何措施,必然会导致较大的 负 误差。 为了避免上述的误差,通常采取下列两种措施之一: ⅰ AgCl沉淀后,加热、煮沸,使AgCl沉淀凝聚,以 减少AgCl沉淀对Ag+的吸附。过滤,将AgCl沉淀滤去,并 用稀HNO3充分洗涤沉淀,将洗涤液并入滤液中,然后用 SCN- 标准溶液滴定滤液中的Ag+。此法显然很有效,但 麻烦费时。 ⅱ待AgCl沉淀后,事先加入一种有机溶剂将沉淀“包” 起来,避免其与SCN- 接触,从而避免了沉淀转化。
ⅱ若碱性太强,则析出Ag2O沉淀。 2Ag+ + 2OH- = 2AgOH
Ag2O + H2 O
因此,通常莫尔法要求溶液的酸度范围为: pH = 6.5 ~ 10.5 酸度的调节: 若试液的碱性太强,可用稀HNO3中和;如果酸性太 强,可用NaHCO3、CaCO3或Na2B4O7等中和。 ☆滴定液中不应含有氨,否则易生成Ag(NH3)2+络离子, 而使AgCl及Ag2CrO4溶解。
2、指示剂用量
如上所说,到等量点时,溶液中同时有两种沉淀AgCl 和Ag2CrO4。显然,此时溶液中的Clˉ、 Ag+、 CrO42-应同 时满足AgCl和Ag2CrO4两种沉淀的溶度积: [Ag+][Clˉ]=Ksp,AgCl = 1.8 ×10-10
第七章 沉淀滴定法
第二节 银量法
一、铬酸钾指示法(莫尔法Mohr)
(一) 原理 以 K2CrO4 为 指 示 剂 , 在 中 性 或 弱 碱 性 溶 液 中 用 AgNO3 标 准 溶 液 直 接 滴 定 Cl- , 利 用 微 过 量 的 Ag+ 与 K2CrO4生成砖红色的Ag2CrO4沉淀指示终点。 滴定反应:Ag+ + Cl- →AgCl↓(白色) Ksp=1.8×10-10 滴定终点: 2Ag+ + CrO42- →Ag2CrO4↓(砖红色) Ksp=1.2×10-12
3、被测溶液浓度不能太低,太稀生成沉淀少,终点 变色不明显。
4、滴定应避免在强光照射下进行,卤化银沉淀对光 特别敏感,易分解析出金属银,溶液变灰黑色,影响 终点观察。
5、根据指示剂选择合适的酸度。
(三) 应用范围 测定Cl-、Br-、I-、SCN-和Ag+等离子。
总结
指示终点的方法
AgNO3 [Ag+]=0.1000×0.01/50=2.0×10-5mol/L [CrO42-]=Ksp/[Ag+]2=5.0×10-3mol/L 控制2.6×10-3~5.2×10-3 mol/L恰生成Ag2CrO4↓(饱和 AgCl溶液)
2、溶液酸度:
pH<6 2CrO42- + 2H+ ⇌ 2HCrO4- ⇌ Cr2O72- + H2O , Ag2CrO4沉淀出现晚甚至不出现 pH>10.5
pAg= Ksp –pCl=7.46 同理,当加入Ag+溶液19.98mL时,溶液中剩余[Cl-]
[Cl-]=200.1.0000+0×109..0928 pCl=4.30 pAg= Ksp–pCl=5.44
分析化学要用化学基础第七章沉淀滴定法
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
与被测组分卤化物反应的AgNO3滴定液的物质的量 等于加入AgNO3滴定液的总量减去过量的AgNO3滴定液。
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
被测组分卤化物的量即可计算X-的含量,计算 公式为:
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
2.直接滴定法 铁铵矾指示剂直接滴定法是在酸性介质中,以铁铵 矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作为指示剂,以硫氰酸铵 (NH4SCN)为滴定液,通过直接滴定测定Ag+含量的银量 法。
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
(1)分析依据 ①滴定反应 铁铵矾指示剂直接滴定法的滴定反应式 为:
一、铬酸钾指示剂法(莫尔法) (2)化学计量关系。计量点时
一、铬酸钾指示剂法(莫尔法)
(3)结果计算。根据滴定液的浓度和终点时消耗的 体积即可计算氯化物的含量,计算公式为:
一、铬酸钾指示剂法(莫尔法)
3.滴定终点的确定(以测定氯化钠的含量为例) (1)滴定前。在NaCl溶液中加入K2CrO4指示剂, NaCl和K2CrO4分别电离,溶液呈现CrO42-的颜色,为黄 色的透明溶液,反应式为:
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
(4)排除干扰物质 强氧化剂、氮的低价氧化物、铜盐、汞盐均可与 SCN-作用而干扰测定,应预先除去。
三、吸附指示剂法
1.概念 吸附指示剂法(法扬司法)是以硝酸银为滴定液,用 吸附指示剂确定滴定终点,通过直接滴定测定卤化物和 硫氰酸盐含量的银量法。
三、吸附指示剂法
二、铁铵矾指示剂法(佛尔哈德法)
②滴定开始至终点前 加入的NH4SCN为滴定液与 Ag+反应生成白色的AgSCN沉淀,溶液为白色的混浊液。
第七章 沉淀滴定法
第七章沉淀滴定法一、内容提要本章讨论了以沉淀反应为基础的滴定分析方法——沉淀滴定法,并重点阐述了银量法的三种指示终点的方法。
对于沉淀滴定法,所用的沉淀反应必须具备以下条件:(1)沉淀的溶解度必须小于10-6g/mL;(2)反应必须迅速、定量进行、且无副反应;(3)沉淀的吸附作用不影响滴定结果;(4)有适当的指示的方法。
应用最多的是银量法,即利用生成难溶性银盐的沉淀滴定法。
根据所采用的指示剂不同。
可分为铬酸钾指示剂法(Mohr法)、铁铵矾指示剂法(V olhard法)和吸附指示剂法(Fajans 法)。
铬酸钾指示剂法是用铬酸钾为指示剂,在中性或弱碱性溶液中用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-或Br-,微过量的Ag+与K2CrO4生成砖红色的Ag2CrO4沉淀指示终点。
此法宜测定Cl-和Br-,而不宜测定I-和SCN-。
铁铵矾指示剂法包括直接滴定法和返滴定法。
直接滴定法是在酸性溶液中以铁铵矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定Ag+。
返滴定法是在酸性条件下,在被测溶液中加入已知过量的AgNO3标准溶液,以铁铵矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴过量的AgNO3,稍过量的SCN-与Fe3+生成淡红色Fe(SCN)2+的表示达滴定终点。
此法可以测定Ag+,Cl-,Br-,I-,SCN-等离子。
吸附指示剂法是以AgNO3为标准溶液,以吸附指示剂确定终点的沉淀滴定法,根据沉淀吸附的选择性,计量点前沉淀吸附过量的构晶离子,引起表面电性的变化,计量点时发生对带异性电荷指示剂离子的吸附作用,引起颜色变化而指示滴定终点的到达。
此法可测定Ag+,Cl-,Br-,,I-,SCN-等离子。
本章重点和难点是银量法的三种指示剂法的比较。
二、习题(一)判断题()1.不论是AgNO3固体,还是配制成的AgNO3溶液都应放在密闭的棕色瓶中避光保存。
()2.铬酸钾指示剂法、铁铵矾指示剂法、吸附指示剂法都属于银量法,因此它们既可以测定Ag+,也可以测定卤素离子。
经典课件:分析化学 第七章 沉淀滴定法
【终点时】 2Ag++CrO42- ⇌ Ag2CrO4↓(砖红) Ksp= 2.0×10-12;
【终点颜色】 白色沉淀→砖红色沉淀
.
10
AgCl的Ksp> Ag2CrO4的Ksp,为何先生成AgCl? AgCl : Ksp [Ag][Cl] ss
.
17
3.干扰离子
滴定前应设法除去能与Ag⁺作用生成沉淀的 阴离子,与CrO42-作用生成沉淀的阳离子及在中 性或弱碱性溶液中发生水解的离子。
阴离子:PO43-、AsO43-、SO32-、S2-、CO32-、 C2O42-
阳离子:Ba2+、Pb2+ 有色离子:Cu2+、Co2+、Ni2+ 易水解离子:Al3+、Fe3+、Bi3+、Sn4+
.
19
二、佛尔哈德法(铁铵矾法)
.
2
【银量法】以AgNO3为标准溶液,滴定Cl-、 Br-、I-、Ag+、SCN-、CN-等离子的方法。
Ag+ + Cl- ⇌ AgCl↓
Ksp= 1.8×10-10
Ag+ + Br- ⇌ AgBr↓
Ksp= 5.0×10-13
Ag+ + I- ⇌ AgI↓
Ksp= 9.3×10-17
Ag+ + SCN- ⇌ AgSCN↓ Ksp= 1.0×10-12
络合滴定:与c 和K´MY有关,c↑,K´MY↑, 滴定突跃↑☆
氧化还原滴定:与 ΔEθ 和n1、n2有关,主要决 定于 ΔEθ ☆
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第一节 基本原理
滴定曲线
0.1000mol/LAgNO3 标准溶液滴定 20.00mL 0.1000mol/L
NaCl溶液
滴定前:溶液中[Cl-]=0.1000mol/L
pCl=1.00
酸碱滴定: ca 和 Ka 有关, ca↑,Ka↑→滴定突跃↑
配位滴定: cM 和 KMY′ 有关,
cM↑,KMY′↑→滴定突跃↑
二、应用示例
1、水质理化检验中的应用
测定水中氯化物用莫尔法测定
测定水中氰化物时,KCN标准储备溶液用AgNO3标
准溶液标定。
2、临床医学
测定生理盐水中的NaCl量。
3 、有机卤化物中卤素的测定,须经适当的处理将
其转化成卤素离子后测定。
1、Mohr method 测定Cl-,所用标准溶液、pH条件和 应选用的指示剂是() A 、 AgNO3 、 碱 性 、 K2CrO4 B 、 AgNO3 、 碱 性 、 K2Cr2O7 C、KSCN、酸性、K2CrO4 D、AgNO3、中性弱碱性、 K2CrO4 2 、下列试样中的 Cl- 在不另加试剂,以为 K2CrO4 指示 剂可直接测定的是() A、BaCl2 B、FeCl3 C、Na2S+NaCl D、NaCl+Na2SO4 3 、用铁铵矾指示剂法测定 Cl- 时,若不加硝基苯等保 护沉淀,分析结果会() A、偏高 B、偏低 C、准确 D、不影响
(2) 指示剂用量 浓度过大, Fe3+的黄色会干扰终点观察。指示剂最低 浓度6×10-6mol/L,考虑Fe(SCN)2+到配位平衡,终点 时Fe3+的浓度以0.015mol/L为宜。
(3) 注意事项 充分振摇,减少AgSCN对Ag+的吸附,防止终点提前。
3、应用范围 在酸性溶液中测定Ag+。
(二) 返滴定法
AgNO3
[Ag+]=0.1000×0.01/50=2.0×10-5mol/L [CrO42-]=Ksp/[Ag+]2=5.0×10-3mol/L 控制2.6×10-3~5.2×10-3 mol/L恰生成Ag2CrO4↓(饱和 AgCl溶液)
2、溶液酸度: pH<6 2CrO42- + 2H+ ⇌ 2HCrO4- ⇌ Cr2O72- + H2O , Ag2CrO4沉淀出现晚甚至不出现 pH>10.5 2Ag+ + 2OH- ⇌ 2AgOH 2AgOH → Ag2O↓+ H2O 控制pH=6.5~10.5(中性或弱碱性) 若 存 在 铵 盐 , [NH4+]<0.05mol/L , pH=6.5~7.2 ; [NH4+]>0.05mol/L,需要除去。
2、指示剂的吸附能力要恰当 沉淀对指示剂的吸附能力应略小于对被测粒子的吸 附能力,否则在计量点前指示剂离子取代了被测离 子而使沉淀变色,使终点提前。 吸附能力大小顺序 I->SCN->Br ->曙红>Cl->荧光黄
3 、被测溶液浓度不能太低,太稀生成沉淀少,终点 变色不明显。 4、滴定应避免在强光照射下进行,卤化银沉淀对光 特别敏感,易分解析出金属银,溶液变灰黑色,影响 终点观察。 5、根据指示剂选择合适的酸度。 (三) 应用范围 测定Cl-、Br-、I-、SCN-和Ag+等离子。
(三) 应用范围 Cl- 、 Br- ,和 CN- 的测定,不宜测定 I- 、 SCN- ,因为 其沉淀的强烈吸附能力。用 NaCl 滴定 Ag+ 时,一般 采用返滴定。
二、铁铵矾指示法(佛尔哈德法Volhard)
以[NH4Fe(SO4)2∙12H2O]为指示剂。
2、滴定条件
(1) 酸度控制 在 HNO3 溶 液 中 进 行 滴 定 , 酸 度 控 制 在 0.1~1mol/L,防止Fe3+水解。 酸 度 过 低 Fe3+ 将 水 解 形 成 Fe(H2O)5OH2+ 或 Fe(H2O)4(OH)2+ 等深色配合物,影响终点观察; 碱度过大会析出 Fe(OH)3 沉淀。阴离子不会形成 沉淀。
1、原理 加入一定量过量的AgNO3标准溶液于含有卤素离子 溶液中,以铁铵矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液 滴定剩余的AgNO3。 滴定反应: Ag+ (一定量,过量)+ Cl- →AgCl↓ Ag+ (剩余量)+ SCN- →AgSCN↓(白色) 滴定终点: Fe3+ + SCN- →[Fe(SCN)]2+(红色或红棕色)
第三节 银量法应用示例
一、基准物质与标准溶液
(一) 基准物质
1、AgNO3有基准试剂出售,避光保存 2、NaCl有基准试剂出售,干燥保存
(二) 标准溶液
1、AgNO3标准溶液
可直接用基准物质配制,若用非基准试剂,则可以
间接配制,用NaCl基准物质标定。
2、NH4SCN标准溶液
间接法配制,用AgNO3标准溶液以铁铵矾为指示剂 进行标定。
第二节 银量法
一、铬酸钾指示法(莫尔法Mohr)
由于 AgCl 的溶解度小于 Ag2CrO4 的溶解度,故在滴 定过程中, Ag+ 首先与 Cl- 生成 AgCl 沉淀,而此时 [Ag+]2[CrO42-]<Ksp,Ag2CrO4 ,所以不能形成 Ag2CrO4 沉 淀。随着滴定进行, [Cl-]不断降低, [Ag+]不断增大, Cl-被完全滴定后,[Ag+]2[CrO42-]>Ksp,Ag2CrO4,于是出
1、由于I-会与Fe3+反应,故不能用铁铵矾指示剂法测定 碘化物的含量。 (×) 2、沉淀的溶解度越大,沉淀滴定曲线的突跃范围就越 大。 ( × ) 3 、某温度下, Ksp,AgCl=1.56×10-10 , Ksp,AgBr=5.0×10-13 , Ksp,Ag2CrO4=1.1×10-12 , 在 含 有 相 同 浓 度 的 Cl- , Br- , CrO42-溶液中,当逐滴加入AgNO3时,沉淀的先后顺序 是AgBr、Ag2CrO4、AgCl。 ( × ) 4、在Volhard法中,提高Fe3+的浓度,可以减小终点时 SCN-的浓度,从而减小滴定误差。 (√)
沉淀滴定:cX和KSP有关, cX ↑, KSP ↓→滴定突跃↑
分步滴定
理论上同时含有Cl-、Br-、I-,且浓度相近时,可以实 现分布滴定,溶度积最小的AgI最先析出而AgCl最后 析出,在滴定曲线上显示三个大小不同的突跃。
但由于卤化银沉淀的吸附和生成混晶等因素的影响, 测定结果误差较大,在实际工作中很少应用。
1、Mohr method 测定Cl-,所用标准溶液、pH条件和 应选用的指示剂是(D) A 、 AgNO3 、 碱 性 、 K2CrO4 B 、 AgNO3 、 碱 性 、 K2Cr2O7 C、KSCN、酸性、K2CrO4 D、AgNO3、中性弱碱性、 K2CrO4 2 、下列试样中的 Cl- 在不另加试剂,以为 K2CrO4 指示 剂可直接测定的是(D) A、BaCl2 B、FeCl3 C、Na2S+NaCl D、NaCl+Na2SO4 3 、用铁铵矾指示剂法测定 Cl- 时,若不加硝基苯等保 护沉淀,分析结果会(B) A、偏高 B、偏低 C、准确 D、不影响
2、滴定条件
(1) 酸度控制 在 HNO3 溶液中进行滴定,酸度控制在 0.1~1mol/L , 许多弱酸根离子不会干扰测定。
(2) 避免沉淀转化 AgCl↓+SCN- ⇌ AgSCN↓+ClFe(SCN)2+释放SCN-,过量NH4SCN 1、将AgCl沉淀过滤;2、加入有机溶剂防止 AgCl与 SCN-接触;3、提高Fe3+浓度
现Ag2CrO4砖红色沉淀,从而指示终点。
(二) 滴定条件
1、指示剂用量
过多:Cl-尚未完全沉淀就有砖红色沉淀,终点提前; 过少:过量的AgNO3不能形成Ag2CrO4沉淀,终点推迟 假设化学计量点时溶液体积 50ml ,消耗 AgNO3 溶液 20ml (0.1000mol/L) , 终 点 过 量 0.05% , 多 加 0.01ml
第七章 沉淀滴定法
沉淀溶解平衡
沉淀滴定法
以沉淀反应为基础的一种的化学计量关系
沉淀的 溶解度 必须足够 小(S<1.0×10-6g/ml) 银量法 Ag+ + X- →AgX↓ X;Cl、Br、I、CN、 SCN
反应迅 速 ,很 快达到平 衡
必须有 合适的 指示终点 的方法
Cl- 滴定Ag+甲基紫 终点前Ag+过量: AgCl ∙ Ag+ + H2FIn+(红色) 终点后Cl-过量: AgCl ∙ Cl- + H2FIn+= AgCl ∙ Cl-∙H2FIn+ (紫色)
2、滴定条件
1、增大沉淀的比表面积 吸附指示剂的颜色变化发生在沉淀表面,如果沉淀具 有较大的比表面积,吸附指示剂终点变色会更敏锐。
3、注意事项: (1) 干扰离子: PO43- 、 AsO43- 、 SO32- 、 S2- 、 CO32- 、 C2O42- 与 Ag+ 生成沉淀; Ba2+ 、 Pb2+ 、 Bi3+ 与 CrO42生成沉淀。有色离子 Cu2+ 、 Co2+ 、 Ni2+ 影响终点观 察;以水解离子Fe3+、Al3+、Bi3+、Sn4+也会有影响。 (2)滴定时应充分振摇,释放出被AgCl、AgBr、 吸附的Cl-、Br-,防止误差。
1、由于I-会与Fe3+反应,故不能用铁铵矾指示剂法测定 碘化物的含量。 () 2、沉淀的溶解度越大,沉淀滴定曲线的突跃范围就越 大。 () 3 、某温度下, Ksp,AgCl=1.56×10-10 , Ksp,AgBr=5.0×10-13 , Ksp,Ag2CrO4=1.1×10-12 , 在 含 有 相 同 浓 度 的 Cl- , Br- , CrO42-溶液中,当逐滴加入AgNO3时,沉淀的先后顺序 是AgBr、Ag2CrO4、AgCl。 () 4、在Volhard法中,提高Fe3+的浓度,可以减小终点时 SCN-的浓度,从而减小滴定误差。 ()