沉淀滴定法
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第六章 沉淀滴定法
第一节 沉淀滴定法概述
利用沉淀反应进行滴定分析的方法称为沉淀滴 定法。适合沉淀滴定法的沉淀反应必须具备下列 条件:
1.反应能定量地完成,沉淀的溶解度要小。 2.反应速度要快,不易形成过饱和溶液。
3.有适当的方法确定滴定终点。
4.沉淀的吸附现象不影响滴定终点的确定。
沉淀滴定的滴定曲线是以滴定过程中金属离子浓度的负对 数值(以pM表示)或溶液中阴离子浓度的负对数值(以 pX表示)的变化来表示的。
它可有滴定过程中加入标准溶液的量及沉淀的Ksp进行计
算。
以0.1000mol/L(AgNO3)标准溶液滴定20.00 ml 0.1000 mol/L(NaCl)溶液,计算滴定过程中pAg和pCl的变化为 例。
定。
3)莫尔法选择性差,凡能与CrO42-反应的阳离子 (如Ba2+,Pb2+,Hg2+等), 凡能与Ag+生成沉淀的阴离子 (如PO43-, C2O42-等),对测定都有干扰,应设法除去。 4)滴定时必须剧烈摇动溶液。
二.佛尔哈德法(Volhard)
佛尔哈德法是用铁铵矾NH4Fe(SO4)2∙12H2O作指示
[ Ag+ ] [Cl - ] K spAgCl 1.8 1010 1.3 105 mol / L cCrO 2
4
K SPAg 2CrO 4 c 2 Ag
1.1 1012 3 6 . 5 10 mol / L 5 2 (1.3 10 )
在碱性溶液中
2Ag++2OH- = 2 AgOH Ag2O↓+H2O
因此滴定时溶液的pH不能大于10.5。若试液酸性太强,可用
NaHCO3,CaCO3或Na2B4O7等中和,若试液的碱性太强,可
用HNO3中和。
2)Ag+与NH3生成[Ag(NH3)2]2+, 因此,不能在NH3溶液中滴
1. 四种滴定分析方法的共同之处。
2. 四种滴定分析方法的不同之处。
3. 滴定曲线。
pCl 4.30 pAg 9.74 4.30 5.44
3. 等当点时
[Cl-] [Ag ] K SPAgCl 1.8 1010 1.3 105 mol / L pAg pCl 4.89
4. 等当点后
-3 0.02 10 5 [Ag ] 0.1000 5 . 0 10 mol / L -3 (20.02 20.00) 10
[Ag+] ∙[Cl-] = Ksp= 1.8×10-10 pAg + pCl = pKsp = 9.74
分四部计算如下:
1.滴定前
cCl- = 0.1000 mol/L
pCl = -lgcCl- =1.00
2.滴定开始至等量点前
当加入18.00 ml AgNO3溶液时,90.0%的Cl-与Ag+结合 生成沉淀。
-3 (20.00 18.00) 10 3 [Cl - ] 0.1000 5 . 3 10 mol / L -3 (20.00 18.00) 10
pCl 2.28 pAg 9.74 2.28 7.46
3 ( 20 . 00 19 . 98 ) 10 5 [Cl ] 0.1000 5 . 0 10 mol / L 3 ( 20.00 19.98) 10
2 AgNO3 2 Ag + 2 NO2 + O2
AgNO3固体或已配好的标准溶液都应保存在密封的棕色玻璃瓶中,
置于暗处。
二、NH4SCN溶液的配制和标定
标定NH4SCN溶液最简便的方法,是量取一定体积的AgNO3 标准
溶液,以铁铵矾作指示剂,用NH4SCN溶液来直接滴定。
滴定分析小结
故应避免在强光下滴定。
(4)、待测离子浓度不能太低,因浓度低,沉淀少。 (5)、滴定要求沉淀对指示剂的吸附要略小于对待测离子
的吸附。实验证明卤化银对卤离子和常用指示剂的吸附顺
序为:
I- > Br- > 曙红 > Cl- > 荧光黄
第四节 硝酸银和硫氰酸铵溶液的配制和标定
一、AgNO3溶液的配制和标定
剂,以NH4SCN (或KSCN)标准溶液滴定含Ag+的酸
性溶液。滴定过程中析出白色AgSCN沉淀。当Ag+
沉淀完全后,微过量的SCN-与Fe3+生成浅红色的
[Fe(NCS)]2+,剧烈摇动红色不褪,指示终点到达。
Ag++SCN- = AgSCN↓ Fe3++NCS- = [Fe(NCS)]2+
因此,尽可能使AgCl沉淀呈胶体状态,具有较大表面积。
加入: (2)、溶液的pH值不能过大,除避免生成Ag2O沉淀外,pH值高 使指示剂电离过强,引起终点提前到达; 溶液酸度也不能太大,否则指示剂游离过少,不易被正电溶胶吸 附。滴定时的pH值应根据指示剂的离解常数(Ka)来确定。
(3)、卤化银易感光分解,析出金属银而变灰色,影响终点观察。
Ksp=1.0×10-12 Kf=1.4×102
为防止Fe3+离子在中性或碱性介质中水解,滴定反应必须在 HNO3 溶液中进行,溶液酸度应控制在0.2~0.5 mol/L (H+)范围 内。
滴定时必须剧烈摇动溶液
用此方法测定卤素时,采用返滴定法。 AgCl↓ Cl-+Ag+ (过量) Ag+ + SCN- =AgSCN↓
pAg 4.30 pCl 9.74 4.30 5.44
以 pCl 对 VAgNO3作图,得滴定曲线如图:
从滴定曲线可见:在等量
点附近pCl(或pAg)有一突 跃。与酸碱滴定一样,浓 度影响突跃范围,标准溶 液及滴定溶液浓度愈大, 突跃范围亦愈大。 突跃范围且与沉淀的溶解 度有关,沉淀物的溶解度
苯或CCl4、或1,2-二氯乙烷1~2mL充分摇动,由于AgCl
表面上覆盖一层有机溶剂,不再与滴定液接触,阻止了 AgCl与NH4SCN的转化反应,因此可以得到准确的测定结 果。这个方法比较简单,但硝基苯有毒。
测定I-时注意事项:
三、法扬斯法(FajBiblioteka Baiduns)
法扬斯法是用吸附指示剂,以AgNO3标准溶液滴定卤化 物的方法。 吸附指示剂一般是有色的有机弱酸(或有机化合物),被 吸 附在胶体微粒表面上以后,结构发生改变,引起颜色 的变化。 例如以AgNO3标准溶液测定Cl-时,可用荧光黄作指示 剂, 荧光黄是一种有机弱酸,用HFIn表示:
Ba2+与SO42- ,
四苯硼钠[NaB(C6H5)4]与K+等 形成的沉淀反应,可用于沉淀滴定法,但不如银量法应用普遍。
银量法根据指示终点的方式不同可分为直接法和间接法两类。 银量法根据确定等量点所用的指示剂不同又分为莫尔法、佛而 哈德法、 法扬斯法三种方法。
第二节 沉淀滴定法滴定曲线
目前应用较广泛的是生成难溶性银盐的反应。
例如:
Ag+ + X- = AgX↓
利用生成难溶性银盐的沉淀滴定法,称为银量 法。 用该法可以测定Cl-、Br-、I-、CN-、SCN -、Ag+等。 应用:
除银量法外,还有利用其他沉淀反应的方法, 例如 K4[Fe(CN)6] 与Zn2+,
愈小,则其突跃愈大。
第三节 银量法滴定终点的确定
一、莫尔法(Mohr)
莫尔法是以K2CrO4作指示剂,用AgNO3溶液直接滴定 卤化物溶液的方法。以滴定氯化钠为例:
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Ksp =1.80 ×10-10
2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4↓ Ksp = 1.1 ×10 -12
HFIn = H+ + FIn- AgCl + Cl- (AgCl) ∙ Cl- AgCl + Ag+ (AgCl) ∙ Ag+ (AgCl)∙ Ag+ + FIn- = (AgCl) ∙ Ag+ ┊FIn-
为使终点变色敏锐,使用吸附指示剂应注意以下几点:
(1)、由于吸附指示剂的颜色变化发生在沉淀微粒的表面上,
(剩余量)
AgCl + SCN- = AgSCN↓ + Cl- AgCl + [Fe(NCS)]2+ = AgSCN↓+ Fe3++Cl-
为避免上述误差,测定Cl-时通常采取以下两个措施:
(1)在试液中加入定量过量的AgNO3标准溶液后,将溶液
煮沸,使AgCl凝聚,减少AgCl沉淀对Ag+的吸附。然后 过滤,并用稀HNO3充分洗涤AgCl沉淀。洗涤液合并到滤 液中,最后用NH4SCN标准溶液滴定滤液中过量的Ag+。 (2) 试液中加入定量过量AgNO3标准溶液以后,加入硝基
指示剂的用量问题: 实际用量K2CrO4浓度为0.005 mol/L,比理 论计算小。 为什么?
滴定时应注意以下几点:
1)滴定须在中性或弱碱性溶液中进行,最适宜酸度为pH =6.5~10.5. 在酸性溶液中,CrO42-与H+发生以下反应: 2H++2CrO42-=2HCrO4-=Cr2O72-+H2O K=4.3 ×1014 反应降低了CrO42-的浓度,影响Ag2CrO4沉淀的生成, 因此滴定时溶液的pH不能小于6.5.
第一节 沉淀滴定法概述
利用沉淀反应进行滴定分析的方法称为沉淀滴 定法。适合沉淀滴定法的沉淀反应必须具备下列 条件:
1.反应能定量地完成,沉淀的溶解度要小。 2.反应速度要快,不易形成过饱和溶液。
3.有适当的方法确定滴定终点。
4.沉淀的吸附现象不影响滴定终点的确定。
沉淀滴定的滴定曲线是以滴定过程中金属离子浓度的负对 数值(以pM表示)或溶液中阴离子浓度的负对数值(以 pX表示)的变化来表示的。
它可有滴定过程中加入标准溶液的量及沉淀的Ksp进行计
算。
以0.1000mol/L(AgNO3)标准溶液滴定20.00 ml 0.1000 mol/L(NaCl)溶液,计算滴定过程中pAg和pCl的变化为 例。
定。
3)莫尔法选择性差,凡能与CrO42-反应的阳离子 (如Ba2+,Pb2+,Hg2+等), 凡能与Ag+生成沉淀的阴离子 (如PO43-, C2O42-等),对测定都有干扰,应设法除去。 4)滴定时必须剧烈摇动溶液。
二.佛尔哈德法(Volhard)
佛尔哈德法是用铁铵矾NH4Fe(SO4)2∙12H2O作指示
[ Ag+ ] [Cl - ] K spAgCl 1.8 1010 1.3 105 mol / L cCrO 2
4
K SPAg 2CrO 4 c 2 Ag
1.1 1012 3 6 . 5 10 mol / L 5 2 (1.3 10 )
在碱性溶液中
2Ag++2OH- = 2 AgOH Ag2O↓+H2O
因此滴定时溶液的pH不能大于10.5。若试液酸性太强,可用
NaHCO3,CaCO3或Na2B4O7等中和,若试液的碱性太强,可
用HNO3中和。
2)Ag+与NH3生成[Ag(NH3)2]2+, 因此,不能在NH3溶液中滴
1. 四种滴定分析方法的共同之处。
2. 四种滴定分析方法的不同之处。
3. 滴定曲线。
pCl 4.30 pAg 9.74 4.30 5.44
3. 等当点时
[Cl-] [Ag ] K SPAgCl 1.8 1010 1.3 105 mol / L pAg pCl 4.89
4. 等当点后
-3 0.02 10 5 [Ag ] 0.1000 5 . 0 10 mol / L -3 (20.02 20.00) 10
[Ag+] ∙[Cl-] = Ksp= 1.8×10-10 pAg + pCl = pKsp = 9.74
分四部计算如下:
1.滴定前
cCl- = 0.1000 mol/L
pCl = -lgcCl- =1.00
2.滴定开始至等量点前
当加入18.00 ml AgNO3溶液时,90.0%的Cl-与Ag+结合 生成沉淀。
-3 (20.00 18.00) 10 3 [Cl - ] 0.1000 5 . 3 10 mol / L -3 (20.00 18.00) 10
pCl 2.28 pAg 9.74 2.28 7.46
3 ( 20 . 00 19 . 98 ) 10 5 [Cl ] 0.1000 5 . 0 10 mol / L 3 ( 20.00 19.98) 10
2 AgNO3 2 Ag + 2 NO2 + O2
AgNO3固体或已配好的标准溶液都应保存在密封的棕色玻璃瓶中,
置于暗处。
二、NH4SCN溶液的配制和标定
标定NH4SCN溶液最简便的方法,是量取一定体积的AgNO3 标准
溶液,以铁铵矾作指示剂,用NH4SCN溶液来直接滴定。
滴定分析小结
故应避免在强光下滴定。
(4)、待测离子浓度不能太低,因浓度低,沉淀少。 (5)、滴定要求沉淀对指示剂的吸附要略小于对待测离子
的吸附。实验证明卤化银对卤离子和常用指示剂的吸附顺
序为:
I- > Br- > 曙红 > Cl- > 荧光黄
第四节 硝酸银和硫氰酸铵溶液的配制和标定
一、AgNO3溶液的配制和标定
剂,以NH4SCN (或KSCN)标准溶液滴定含Ag+的酸
性溶液。滴定过程中析出白色AgSCN沉淀。当Ag+
沉淀完全后,微过量的SCN-与Fe3+生成浅红色的
[Fe(NCS)]2+,剧烈摇动红色不褪,指示终点到达。
Ag++SCN- = AgSCN↓ Fe3++NCS- = [Fe(NCS)]2+
因此,尽可能使AgCl沉淀呈胶体状态,具有较大表面积。
加入: (2)、溶液的pH值不能过大,除避免生成Ag2O沉淀外,pH值高 使指示剂电离过强,引起终点提前到达; 溶液酸度也不能太大,否则指示剂游离过少,不易被正电溶胶吸 附。滴定时的pH值应根据指示剂的离解常数(Ka)来确定。
(3)、卤化银易感光分解,析出金属银而变灰色,影响终点观察。
Ksp=1.0×10-12 Kf=1.4×102
为防止Fe3+离子在中性或碱性介质中水解,滴定反应必须在 HNO3 溶液中进行,溶液酸度应控制在0.2~0.5 mol/L (H+)范围 内。
滴定时必须剧烈摇动溶液
用此方法测定卤素时,采用返滴定法。 AgCl↓ Cl-+Ag+ (过量) Ag+ + SCN- =AgSCN↓
pAg 4.30 pCl 9.74 4.30 5.44
以 pCl 对 VAgNO3作图,得滴定曲线如图:
从滴定曲线可见:在等量
点附近pCl(或pAg)有一突 跃。与酸碱滴定一样,浓 度影响突跃范围,标准溶 液及滴定溶液浓度愈大, 突跃范围亦愈大。 突跃范围且与沉淀的溶解 度有关,沉淀物的溶解度
苯或CCl4、或1,2-二氯乙烷1~2mL充分摇动,由于AgCl
表面上覆盖一层有机溶剂,不再与滴定液接触,阻止了 AgCl与NH4SCN的转化反应,因此可以得到准确的测定结 果。这个方法比较简单,但硝基苯有毒。
测定I-时注意事项:
三、法扬斯法(FajBiblioteka Baiduns)
法扬斯法是用吸附指示剂,以AgNO3标准溶液滴定卤化 物的方法。 吸附指示剂一般是有色的有机弱酸(或有机化合物),被 吸 附在胶体微粒表面上以后,结构发生改变,引起颜色 的变化。 例如以AgNO3标准溶液测定Cl-时,可用荧光黄作指示 剂, 荧光黄是一种有机弱酸,用HFIn表示:
Ba2+与SO42- ,
四苯硼钠[NaB(C6H5)4]与K+等 形成的沉淀反应,可用于沉淀滴定法,但不如银量法应用普遍。
银量法根据指示终点的方式不同可分为直接法和间接法两类。 银量法根据确定等量点所用的指示剂不同又分为莫尔法、佛而 哈德法、 法扬斯法三种方法。
第二节 沉淀滴定法滴定曲线
目前应用较广泛的是生成难溶性银盐的反应。
例如:
Ag+ + X- = AgX↓
利用生成难溶性银盐的沉淀滴定法,称为银量 法。 用该法可以测定Cl-、Br-、I-、CN-、SCN -、Ag+等。 应用:
除银量法外,还有利用其他沉淀反应的方法, 例如 K4[Fe(CN)6] 与Zn2+,
愈小,则其突跃愈大。
第三节 银量法滴定终点的确定
一、莫尔法(Mohr)
莫尔法是以K2CrO4作指示剂,用AgNO3溶液直接滴定 卤化物溶液的方法。以滴定氯化钠为例:
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Ksp =1.80 ×10-10
2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4↓ Ksp = 1.1 ×10 -12
HFIn = H+ + FIn- AgCl + Cl- (AgCl) ∙ Cl- AgCl + Ag+ (AgCl) ∙ Ag+ (AgCl)∙ Ag+ + FIn- = (AgCl) ∙ Ag+ ┊FIn-
为使终点变色敏锐,使用吸附指示剂应注意以下几点:
(1)、由于吸附指示剂的颜色变化发生在沉淀微粒的表面上,
(剩余量)
AgCl + SCN- = AgSCN↓ + Cl- AgCl + [Fe(NCS)]2+ = AgSCN↓+ Fe3++Cl-
为避免上述误差,测定Cl-时通常采取以下两个措施:
(1)在试液中加入定量过量的AgNO3标准溶液后,将溶液
煮沸,使AgCl凝聚,减少AgCl沉淀对Ag+的吸附。然后 过滤,并用稀HNO3充分洗涤AgCl沉淀。洗涤液合并到滤 液中,最后用NH4SCN标准溶液滴定滤液中过量的Ag+。 (2) 试液中加入定量过量AgNO3标准溶液以后,加入硝基
指示剂的用量问题: 实际用量K2CrO4浓度为0.005 mol/L,比理 论计算小。 为什么?
滴定时应注意以下几点:
1)滴定须在中性或弱碱性溶液中进行,最适宜酸度为pH =6.5~10.5. 在酸性溶液中,CrO42-与H+发生以下反应: 2H++2CrO42-=2HCrO4-=Cr2O72-+H2O K=4.3 ×1014 反应降低了CrO42-的浓度,影响Ag2CrO4沉淀的生成, 因此滴定时溶液的pH不能小于6.5.