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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。. ◇ 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。
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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。
◇目前应用较广泛的是生成难溶性银盐的反应。◇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,◇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+, ◇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 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
◇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. ◇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。◇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↓ Ksp=1.0×10-12 Fe3++NCS- = [Fe(NCS)]2+ 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↓ (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: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。
三、法扬斯法(Fajans) ◇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: 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: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, 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。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
第三节 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 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 ◇ 1. 三种滴定分析方法的共同之处。 ◇ 2. 三种滴定分析方法的不同之处。 ◇ 3. 沉淀滴定法的应用。