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“ 四大平衡 ” 指示剂的比较与总结

“ 四大平衡 ” 指示剂的比较与总结. 杨廷全 03081164. 引言 :. 指示剂在分析滴定中是一支神奇的“魔棒” 他指示着我们实验的进程 , 以便使我们知道什么时候开始以及什么时候结束. 指示剂的分类. 酸碱指示剂 络合指示剂 ( 主要指金属指示剂 ) 氧化还原指示剂 沉淀指示剂 ( 主要是吸附指示剂 ). 我将从以下五个方面进行比较与总结 :. 指示剂的定义 作用机理 指示剂的种类 适用条件 缺点与不足. 参考资料 : << 定量化学简明教程 >> 北京大学出版

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“ 四大平衡 ” 指示剂的比较与总结

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Presentation Transcript

  1. “四大平衡”指示剂的比较与总结 杨廷全 03081164

  2. 引言: • 指示剂在分析滴定中是一支神奇的“魔棒” • 他指示着我们实验的进程,以便使我们知道什么时候开始以及什么时候结束.

  3. 指示剂的分类 • 酸碱指示剂 • 络合指示剂(主要指金属指示剂) • 氧化还原指示剂 • 沉淀指示剂(主要是吸附指示剂)

  4. 我将从以下五个方面进行比较与总结: • 指示剂的定义 • 作用机理 • 指示剂的种类 • 适用条件 • 缺点与不足

  5. 参考资料: <<定量化学简明教程>> 北京大学出版 <<分析化学>> 人民教育出版社 <<分析化学>> 张云 同济大学出版社 <<无机分析中的有机试剂手册>> 霍尔兹贝赫 等著 The end!!

  6. 谢谢观赏!!!! Happy New Year

  7. 一.定义 • 酸碱指示剂:一些有机弱酸或弱碱,它们的酸式或碱式具有不同的颜色.当溶液pH值改变时,指示剂获得质子转化为酸式或失去质子转化为碱式,因酸式和碱式有不同的结构,因而具有不同颜色,从而达到指示终点的目的. • 金属指示剂:与酸碱指示剂不同,它不是以指示溶液中H的浓度变化确定终点,而是以指示溶液中金属离子的浓度变化确定终点. • 氧化还原指示剂:一些有机物随氧化还原电位变化而改变颜色,从而达到指示终点的目的. • 吸附指示剂:它是沉淀指示剂中的一类特殊指 示剂. 一些有机物离子一旦被沉淀吸附,结构就会变形而引起颜色变化.

  8. 以甲基橙为例说明酸碱指示剂的作用原理. 甲基橙是一种双色指示剂,它在溶液中存在着如下平衡: 二.作用原理 由以上平衡平衡关系不难看出,当H的浓度增大时,反应向下进行主要以 酸色型存在,呈现红色;当H的浓度减小时反应向上进行,主要以碱 色型存在,呈现黄色.

  9. 以o-PAN指示剂简单介绍一下金属指示剂的原理. • PAN与Cu2+的显色反应非常灵敏,Cu-PAN指示剂是CuY和PAN的混合液,将此液加到被测金属离子M的试液中时发生如下置换反应: • CuY + PAN(黄绿)+ M==MY+Cu-PAN(紫) • 溶液呈紫色.当加入的EDTA定量络合M后 • EDTA将夺取Cu-PAN中的Cu,从而使PAN • 游离出来 • Cu-PAN(紫色)+Y==CuY+PAN(黄绿) 溶液由紫色变为黄绿色,指示剂终点到达

  10. 二苯胺磺酸钠为例说明一下氧化还原指示剂的作用机理.二苯胺磺酸钠为例说明一下氧化还原指示剂的作用机理. • 该试剂是以无色还原形存在,与氧化剂作用时,先不可逆地转化为无色的二苯联苯胺磺酸,再进一步地被可逆地氧化成紫色的二苯联苯胺磺酸紫,过程如下:

  11. 吸附指示剂的原理是有机物离子被沉淀吸附,这种吸附与沉淀表面的电荷密度有密切关系.一旦被吸附,通过沉淀上的电荷与指示剂的电子系统互相作用,指示剂被极化,引起电子能级的变动,使指示剂的吸收光谱发生或大或小的变化,或引起荧光熄灭,分散在溶液中的沉淀颗粒优先吸附它们自己的离子,已经证实,大多数吸附指示剂纯粹依赖于共沉淀后的极化作用.吸附指示剂的原理是有机物离子被沉淀吸附,这种吸附与沉淀表面的电荷密度有密切关系.一旦被吸附,通过沉淀上的电荷与指示剂的电子系统互相作用,指示剂被极化,引起电子能级的变动,使指示剂的吸收光谱发生或大或小的变化,或引起荧光熄灭,分散在溶液中的沉淀颗粒优先吸附它们自己的离子,已经证实,大多数吸附指示剂纯粹依赖于共沉淀后的极化作用.

  12. 三.各种指示剂的常用种类 • 常用酸碱指示剂有甲基橙,酚酞,溴甲酚绿,甲基红,溴百里蓝,溴酚蓝等; • 常用金属指示剂有铬黑T,钙指示剂,二甲酚橙,o-PAN,酸性铬黑K,紫脲酸胺等; • 常用氧化还原指示剂有二苯胺磺酸钠,邻苯氨基苯甲酸,次甲基蓝,邻二氮菲亚铁等 • 常用吸附指示剂有荧光黄,二氯荧光黄,曙红,甲基紫,KSCN等.

  13. 四.适用条件 • 每种酸碱指示剂都有一定的变色范围,这个范围或大或小,在滴定中,接近化学计量点时经常会发生pH值的较大突跃,这就要求指示剂的变色点在这个范围内并尽量接近化学计量点,否则此指示剂不能用. • 金属指示剂必须具备如下条件: • 金属指示剂络合物与指示剂的颜色有明显 • 区别,终点颜色变化才明显. • 金属指示剂络合物稳定性应比金属-EDTA • 络合物的稳定性要低.

  14. 氧化还原指示剂不仅对某种离子特效,且 • 是对氧化还原反应普遍适用的,因而是一 • 种通用的指示剂,应用比较广泛. • 吸附指示剂则必须具备以下条件: • 尽量使沉淀表面积大些.常加入一些保护 • 胶体阻止沉淀凝聚,使其保持胶体状态. • 溶液的酸度要适当 • 滴定中应避免强光照射. • 胶体微粒对指示剂的吸附能力应略小于 • 对被测离子的吸附能力,否则指示剂将在 • 化学计量点之前变色.

  15. 五.缺点与不足 • 酸碱指示剂的变色间隔是人的目视确定的 • 不同的人对颜色敏感度不同,因而观察的变 • 色间隔也不同. • 金属指示剂在使用中也存在弊端: • 指示剂的封闭现象 • 指示剂的僵化现象 • 指示剂的氧化变质现象 • 在不可逆氧化还原指示剂的使用中也存在 • 缺陷:因为它们可被过量的滴定剂氧化产生 • 有色或无色产物,虽然加入过量的还原剂但 • 此过程不会反过来,而且由于氧化剂局部浓

  16. 度过高,可能导致颜色变化过早从而得到在 等当点之前指示终点的错误.再者对于被指 示剂消耗的滴定剂量,一定要使用校正值. • 吸附指示剂由于受其吸附能力的大小,使其 • 应用范围大为缩小.

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