确定滴定终点的方法
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b. 钙指示剂 pH=7时,紫色; pH=12-13时:蓝色; pH=12-14时,与钙离子络合呈酒红色。 c. PAN指示剂 稀土分析中常用,水溶性差, 易发生指示剂僵化。
三、氧化还原指示剂 一)、 氧化还原指示剂 氧化还原指示剂的氧化态和还原态具有不同颜 色。滴定中,化学计量点附近的电位突跃使 指示剂由一种形态转变成另一种形态,同时 伴随颜色改变。 例:二苯胺磺酸钠指示剂
b.测定的pH应在中性弱碱性(6.5~10.5)范围 酸性太强,[CrO42-]浓度减小, 碱性过高,会生成Ag2O沉淀, c.当试液中有NH4+存在时,pH6.5-7.2 d.滴定时振荡 使AgCl沉淀吸附的Cl-尽量释放出来 e.适用AgNO3滴定Cl-,如滴定Br-吸附严重,滴定时 需剧烈振荡 f.不能滴定I-、SCN-(因吸附更严重) g.与Ag+生成沉淀的阴离子 PO43-、AsO43-、CO32-、 S2-等 h.pH6.5-10.5要水解的阳离子Fe3+、Al3+、Bi3+、 Sn4+ i.与CrO42-生成沉淀的阳离子 Ba2+、Pb2+ 有色离子 Cu2+、Co2+、Ni2+等
3) 混合指示剂 利用颜色的互补作用使颜色变化敏锐,易观 察。P56表2-8 4) 指示剂加入量影响 适当少些颜色明显;加的多消耗滴定剂。 5) pH试纸 甲基红,溴百示剂P55表2-7
二、配位滴定指示剂——金属指示剂 一)、原理 金属指示剂是一种配位试剂,与被测金属离子配 位前后具有不同颜色。 利用配位滴定终点前后,溶液中被测金属离子浓 度的突变造成的指示剂两种存在形式(游离和 配位)颜色的不同,指示滴定终点的到达。 金属指示剂变色过程: 例: 滴定前, Mg2+溶液(pH 8~10)中加入铬 黑T后,溶液呈酒红色,发生如下反应:
四、沉淀滴定中确定滴定终点的方法 一)、 摩尔(Mohr)法 a. 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 mol/L CrO42-+2 Ag+ = Ag2CrO4(砖红色) 此时指示剂浓度应为: [CrO42-]=KspAg2CrO4 /[Ag+]2 =5.8× 10-2 mol/L 实际上由于CrO42-本身有颜色,指示剂浓度保持在 0.002~0.005 mol / L较合适。
四)、 常见金属指示剂 a. 铬黑T : 黑色粉末,有金属光泽,适宜pH 范围 9~10 滴定 Zn2+、Mg2+、Cd2+、 Pb2+ 时常用。单独滴定Ca2+时,变色不敏 锐,常用于滴定钙、镁合量。 • 使用时应注意: (a)其水溶液易发生聚合,需加三乙醇胺防 止; (b)在碱性溶液中易氧化,加还原剂(抗坏 血酸); (c)不能长期保存。
0.059 氧化态 E EIn lg n 还原态 O 0.059 氧化态 1 10 变色范围:EIn ;( ~ ) n 还原态 10 1
O
二)、自身指示剂 利用标准溶液或被滴物本身颜色指示滴定终 点,称为自身指示剂。 例如:在高锰酸钾法滴定中,可利用稍过量 的高锰酸钾自身的粉红色来指示滴定终点 (此时MnO4-的浓度约为210-6 mol.L-1)。 三)、专属指示剂 可溶性淀粉与游离碘生成深蓝色配位化合物; 淀粉为碘法的专属指示剂; 当I2溶液的浓度为:510-6mol/L时即能看到 蓝色。
二)、 金属指示剂应具备的条件 a. 在滴定的pH范围内,游离指示剂与其金属 配合物之间应有明显的颜色差别 b. 指示剂与金属离子生成的配合物应有适当 的稳定性 • 不能太大:应能够被滴定剂置换出来; • 不能太小:否则未到终点时游离出来,终 点提前; c.指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于 水。
一、酸碱指示剂 酸碱指示剂:一类有颜色的有机物质,随溶液pH的 不同呈现不同颜色,颜色与结构相互关联。当 pH=pK批示剂时为其的理论变色点,而变色范围则 是依靠眼睛观察出来的。如: 酚酞:三苯甲烷类,碱滴酸时用。 变色范围: 8-10 ,无色变红色。 甲基橙:偶氮类结构,酸滴碱时用。 变色范围: 3.1--4.4 ,黄色变橙红色。
三)、指示剂封闭与指示剂僵化 • 指示剂封闭——指示剂与金属离子生成了 稳定的配合物而不能被滴定剂置换; 例:铬黑T 能被 Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+封闭, 可加三乙醇胺掩蔽。 • 指示剂僵化——如果指示剂与金属离子生 成的配合物不溶于水、生成胶体或沉淀, 在滴定时,指示剂与EDTA的置换作用进行 的缓慢而使终点拖后变长。 例:PAN指示剂在温度较低时易发生僵化; 可通过加有机溶剂、加热的方法避免。
铬黑T(■) + Mg2+ = Mg2+-铬黑T(■ )
滴定终点时,滴定剂EDTA夺取Mg2+-铬黑T中 的Mg2+,使铬黑T游离出来,溶液呈兰色,反 应如下:
Mg2+-铬黑T(■)+ EDTA = 铬黑T (■) + Mg2+- EDTA
使用时应注意金属指示剂的适用pH范围,如铬 黑T不同pH时的颜色变化: H2InHIn-2 In-3 pH <6 8-11 >12
酸碱指示剂的讨论: 1)KHIn / [H+] = [In-] / [HIn]
K HIn [H ] [H ] [HIn ]
KHIn 一定,指示剂颜色随溶液[H+] 改变而变 [In-] / [HIn] = 1 时: 中间颜色 = 1/10 时: 酸色,勉强辨认出碱色 = 10/1 时: 碱色,勉强辨认出酸色 指示剂变色范围: pKHIn ± 1 2)结论 a. 酸碱指示剂的变色范围不一定正好位于pH=7左右, 由指示剂的pKHIn决定。 b. 颜色逐渐变化。 c. 变色范围 pKHIn ± 1 (2个pH单位)
• 变色原理: 以HIn表示弱酸型指示剂,在溶液中的平衡移动过程,可 以简单表示如下: HIn + H2O = H3+O + In-
K HIn
[In ][ H ] [HIn ]
-
K HIn [H ] [H ] [HIn ]
• 显然指示剂的颜色转变依赖于比值:[In-] / [HIn] • [In-]代表碱色的深度; • [HIn]代表酸色的深度;