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沉淀滴定法. 要求 掌握以下内容 :. 1 、掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法所用指示剂及其确定终点的原理。 2 、掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法的原理、测定对象与应用条件 。. 概述. ● 沉淀滴定法 :是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。. ● 用于沉淀滴定反应的条件 : 1 、反应的完全程度高,达到平衡的速率快,不易形成过饱和溶液; 2 、沉淀的组成恒定,溶解度小,在沉淀过程中不易发 生 共沉淀现象; 3 、有简单的方法确定滴定终点。. 据确定终点 所用的指示剂. 莫尔( Mohr ). K 2 CrO 4. 铁铵矾.
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沉淀滴定法 要求掌握以下内容: 1、掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法所用指示剂及其确定终点的原理。 2、掌握莫尔法、佛尔哈德法和法扬斯法的原理、测定对象与应用条件。
概述 ● 沉淀滴定法:是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。 ● 用于沉淀滴定反应的条件: 1、反应的完全程度高,达到平衡的速率快,不易形成过饱和溶液; 2、沉淀的组成恒定,溶解度小,在沉淀过程中不易发 生 共沉淀现象; 3、有简单的方法确定滴定终点。
据确定终点 所用的指示剂 莫尔(Mohr) K2CrO4 铁铵矾 佛尔哈德法(Volhard) 按创立者命名 法扬司法(Fajns) 吸附指示剂 目前,比较有实际意义的是生成微溶银盐的沉淀反应,即银量法 定义:以生成难溶性银盐反应为基础的沉淀滴定法称~ 银量法 分类
一、莫尔法(mohr):以K2CrO4为指示剂的银量法称~。可直接滴定X-。一、莫尔法(mohr):以K2CrO4为指示剂的银量法称~。可直接滴定X-。 1、原理:以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液直接滴定X-。 依据:AgCl( AgBr )与Ag2CrO4溶解度和颜色有显著差异 滴定反应:Ag+ + Cl-== AgCl↓ (白色)KSP=1.8×10-10 终点指示反应:2Ag+ +CrO42+ == Ag2CrO4 ↓(砖红色)KSP=2.0×10-12
2、滴定条件 (1)指示剂的用量 终点时,[CrO42- ]≈5×10-13 mol·L-1, 太大会终点提前出现, 原因 [Ag+]2 [CrO42-] > Ksp , 且CrO42-的黄色影响终点的观察。
太小 →→终点滞后,原因 [Ag+]2[CrO42-] < Ksp (2)、溶液的酸度: 中性或微酸性 ,即 pH=6.5~10.5 酸性太高原因: CrO42- + H+ ↔ HCO4-↔ 1/2Cr2O72-+1/2H2O 碱性太强原因: 2Ag+ + 2OH- ↔ 2AgOH ↔ Ag2O↓+H2O
溶液的酸度 中性和微碱性 一般 pH=6.5~10.5 酸度太高 [CrO42- ] Ag2CrO4 ↓ 出现过迟 甚至不沉淀 碱性太强 Ag2O↓ 说明:当有NH4+存在时 c (NH4+)<0.05mol·L-1 pH6.5~7.2 c (NH4+) >0.15mol·L-1除铵盐
(3)滴定时应剧烈摇动,使被沉淀吸附的 Cl-或Br-释放出来,防止终点提前出现。 (4)预先分离干扰离子 与Ag+生成↓:PO43-、AsO43 -、SO32-、S2-、 CO32- 、 C2O42- 与CrO42-生成↓:Ba2+ 、Pb2+ 有色离子:大量Cu2+、Co2+ 、Ni2+等 易水解的离子:Fe3+、Al3+、Bi3+ 、Sn(Ⅳ)等。 4、应用范围 直接滴定:Cl- 、Br- 、 CN- 返滴定:Ag+
二、佛尔哈德法(volhard) 1、定义:以铁铵矾NH4Fe(SO4)2为指示剂的银量法称~。本法可分为直接滴定法和返滴定法。 2、直接滴定法测银 原理:用硫氰酸盐标准溶液滴定被测离子Ag+,终点时 出现红色的FeSCN2+。 滴定反应:Ag+ + SCN- == AgSCN↓ (白色)KSP=1.0×10-12 终点指示反应:Fe3+ + SCN-== FeSCN2+(红色)K形成=138 指示剂的浓度:[Fe3+]=0.015mol·L-1
3、返滴定法测定卤素离子(Cl-、Br-、I-) 以测定( Cl-)为例: 此法先加入一定体积过量的AgNO3标准溶液,使氯离子生成银盐沉淀,再加入铁铵矾指示剂,用KSCN或NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3: 其反应如下:
Cl- + Ag+ = AgCl ↓ (过量) (白色) Ag+ + SCN- = AgSCN ↓ (剩余)( 标液) (白色) 终点时: Fe3+ + SCN- = FeSCN2+ (过量) (红色) 在滴定终点时,应该出现红色,可是摇动后红色退去;再滴入SCN-,又出现红色,再摇动溶液,又退色,这样就不能正确判断终点,为什么?
由于AgSCN的溶解度比AgCl的溶解度小,所以在溶液中能发生沉淀的转移,其反应为:由于AgSCN的溶解度比AgCl的溶解度小,所以在溶液中能发生沉淀的转移,其反应为: FeSCN2+ Fe3+ + SCN- AgCl Ag+ + Cl- + SCN- AgSCN ↓ 本来已经与Cl-生成沉淀的Ag+,由于AgCl的溶解,又重新与滴定剂SCN-反应,使SCN-浓度降低,配合物溶解红色消失。
为了解决这个问题,一般在溶液中加入一定量硝基苯,使AgCl表面被硝基苯覆盖,隔绝与水的接触,阻止AgCl与AgSCN的转化,但硝基苯毒性较强。为了解决这个问题,一般在溶液中加入一定量硝基苯,使AgCl表面被硝基苯覆盖,隔绝与水的接触,阻止AgCl与AgSCN的转化,但硝基苯毒性较强。
4、应用范围 直接滴定:Ag+ 返滴定:Cl- 、Br-、 I- 、SCN- 说明: (1)测定Cl-时,应防止AgCl沉淀转变为AgSCN。 A、过滤 B、煮沸 C、加少量有机溶剂 方法: (2)测I- 时,指示剂必须在加入过量AgNO3后加入,否则: 2I-+ 2Fe3+ ==I2 + 2Fe2+
5、滴定条件 (1)在硝酸溶液中,酸度0.1~1mol·L-1 (2)直接法滴定Ag+时,近终点剧烈摇动; 返滴定法测Cl-时,近终点轻摇。 (3)强氧化剂、氮的低价氧化物、铜盐和 汞盐应除去。 SCN- SCN- NOSCN(红) 氧化SCN- 生成沉淀 6、优点:选择性高
计量点前, Cl-过量, AgCl· Cl-+ FIn- (黄绿色) 计量点后,Ag+过量, AgCl·Ag+ +FIn- AgCl·Ag+·FIn- (粉红色) = 用Cl-滴定Ag+则正好相反。 三、法扬司法(Fajians) 1、定义:用吸附指示剂指示终点的银量法称~。 2、吸附指示剂指示:是一类有机染料,当它被沉淀吸附后,会因结构的改变引起颜色的变化,从而指示滴定终点。 例如,AgNO3滴定Cl-,用荧光黄作(HFIn)指示剂。 HFIn == FIn-(黄绿色)+ H+ pKa=7
3、滴定条件 (1)常加入糊精或淀粉等胶体保护剂; (2)应控制适当的酸度; (3)滴定时,避免强光照射; (4)AgX ↓ 对指示剂的吸附能力略小于对待测离子的吸附能力 AgX ↓对几种离子吸附能力的次序: I->SCN->Br->曙红>Cl->荧光黄 4、应用范围 Cl- 、 Br- 、I- 、SCN- 、SO42-、Ag+等。