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第四章 沉淀滴定方法. 本章重点: 摩尔法原理、条件、范围; 佛尔哈德法原理、条件、范围; 法扬司法原理、条件、范围。. 一、沉淀滴定法概述. 沉淀滴定法 (precipitation titrimetry) 容量沉淀法 (volumetric precipitation method) 沉淀反应必须符合下列条件: 1 、沉淀的溶解度很小 (<10 -6 g/ml ) 。 2 、沉淀反应迅速、定量进行,无副反应。 3 、沉淀的吸附现象应不妨碍终点的观察。 4 、有适当的指示终点的方法。.
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第四章 沉淀滴定方法 本章重点: • 摩尔法原理、条件、范围; • 佛尔哈德法原理、条件、范围; • 法扬司法原理、条件、范围。
一、沉淀滴定法概述 沉淀滴定法(precipitation titrimetry) 容量沉淀法(volumetric precipitation method) 沉淀反应必须符合下列条件: 1、沉淀的溶解度很小(<10-6 g/ml )。 2、沉淀反应迅速、定量进行,无副反应。 3、沉淀的吸附现象应不妨碍终点的观察。 4、有适当的指示终点的方法。
二、摩尔法(Mohr method)——K2CrO4指示剂法 (一)、方法原理 指示剂:K2CrO4,标准溶液:硝酸银 以测定NaCl为例: Ag+ + Cl-AgCl 2Ag+ + CrO42-Ag2CrO4(砖红)
AgCl和Ag2CrO4 AgClAg+ + Cl- S S [Ag+]·[Cl-]=S2=KSP,AgCl=1.56×10-10 S=1.3×10-5 mol/L Ag2CrO42Ag+ + CrO42- 2S’ S’ [Ag+]2·[CrO42-]=(2S’)2·S’ =KSP,Ag2CrO4=9.0×10-12 S’=1.3×10-4M S’>S,即SAgCl<SAg2CrO4
(二)、滴定的条件 1、铬酸钾指示剂的用量要适当。 多终点提前,少终点延后。 理论上等当点时所需的CrO42-浓度: AgClAg+ + Cl- [Ag+]=S= [Ag+]2·[CrO42-]=KSP,Ag2CrO4 一般用5×10-3mol/L的K2CrO4作指示剂。
误差及校正: • 0.1mol/L AgNO3滴定0.1mol/L NaCl,滴定误差为+0.08%。 K2CrO4浓度降低后,要使Ag2CrO4析出沉淀,AgNO3必须过量,终点必然延后。 • 0.01 mol/L AgNO3滴定0.01 mol/L NaCl,滴定误差+0.8%。可作空白实验校正指示剂的空白值: 50~100ml纯水+50g/LK2CrO41ml+0.1g CaCO3(无Cl-),以0.01mol/L AgNO3滴定。
2、中性或弱碱性条件下滴定(pH6.5~10.5)。 酸性:2CrO42-+2H+==2HCrO4-==Cr2O72-+H2O 措施:预先用纯CaCO3或NaHCO3中和。 强碱性:Ag++OH-AgOHAg2O+H2O 措施:HAc酸化后再用稍过量CaCO3中和。 有NH4+存在时,pH:6.5~7.2, NH4+ + OH-NH3 + H2O AgClAg+ + Cl- NH3 [Ag(NH3)2]+
3、凡是能和Ag+生成沉淀的阴离子和与CrO42-生成沉淀的阳离子必须预先除去。3、凡是能和Ag+生成沉淀的阴离子和与CrO42-生成沉淀的阳离子必须预先除去。 4、剧烈振摇溶液。 AgCl沉淀容易吸附溶液中过量的Cl-,使Ag2CrO4沉淀过早产生,引起误差,所以滴定时必须剧烈振摇,使被吸附的Cl-释放出来。
(三)、适用范围 • 可用于测定氯化物和溴化物,不能测碘化物和硫氰化物,因为它们的银盐沉淀吸附性太强。 • 测Ag+时应采用回滴法,因为Ag2CrO4沉淀不能迅速转变为AgCl沉淀。
(四)、摩尔法的应用实例 例1 :味精中NaCl的含量测定。 例2:水样中可溶性氯化物的测定。 方法:1.取50.00 ml 水样,加50g/L的K2CrO4 1ml,用0.01 mol/L AgNO3滴定至刚出现微红色沉淀为终点(V)。 2.取50.00 ml 纯水,同上操作,得空白为Vb。
三、佛尔哈德法(Volhard method)——铁铵矾指示剂法 (一)、方法原理 1、直接法测银盐含量(NH4SCN作标准溶液) Ag+ + SCN-AgSCN SCN-(过量)+ Fe3+Fe(SCN)2+ (淡红) 2、剩余滴定法测定氯化物含量 X-+Ag+(过量标液)AgX Ag+(剩余) + SCN-AgSCN白色 SCN-(过量)+ Fe3+Fe(SCN)2+(淡红)
(二)、滴定条件 1、在酸性介质中进行滴定。 中性:Fe3+水解; 碱性:生成Fe(OH)3。 酸性溶液中,Al3+、Zn2+、Ba2+及CO32-等离子不干扰测定。 2、指示剂浓度CFe3+=0.015mol/L。 3、测定碘化物含量时先加过量的AgNO3,将AgI沉淀完全时,才加指示剂。 2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2 4、预先除去溶液中能与I-反应的物质。 5、剧烈振摇。(Cl-在临近终点时应慢慢振摇)
(三)、适用范围 1、直接法测Ag+含量。 2、剩余滴定法可测定Br-、I-、Cl-的含量。但测Cl-时,要注意沉淀的转化。 KSP,AgCl=1.56×10-10,KSP,AgSCN=4.9×10-13,AgClAgSCN,使已达到终点的Fe(SCN)2+红色褪去,终点延后。 • 避免沉淀转化的措施: 1.样+Ag+(过) AgCl滤液 2.样+Ag+(过) AgCl 包围AgCl(不可大力振荡)
三.法扬司法(Fajans method)——吸附指示剂法 (一)、方法原理 以AgNO3滴定NaCl,荧光黄(HFI )作指示剂为例: HFIH+ + FI- 等当点前:NaCl有剩余,此时AgCl沉淀主要吸附Cl-,胶体颗粒带负电荷: Cl- Cl- —Ag+—Cl-—Ag+—Cl-—沉淀表面 带负电荷的FI-不会被沉淀吸附而显黄绿色。
等当点后:AgNO3过量,AgCl沉淀吸附Ag+而使胶体带正电荷:等当点后:AgNO3过量,AgCl沉淀吸附Ag+而使胶体带正电荷: Ag+ Ag+溶液 —Ag+—Cl-—Ag+—Cl-— 沉淀表面 这时带负电荷的FI-由于被带正电荷的AgCl沉淀吸附,发生结构变形而显红色,因而可指示终点的到达。 (AgCl)Cl- + FI-(AgCl)Ag+·FI- (黄绿色) (红色)
(二)、滴定条件 1、加入淀粉或糊精溶液作为保护胶体。 AgX凝聚比表面积吸附 变色不敏锐 2、避免强光直射下进行滴定。 3、选择恰当的吸附指示剂。 原则:沉淀对指示剂离子的吸附能力应略小于沉淀对被测离子的吸附能力。 大于——终点提前; 太小——终点延后。 吸附能力的大小:Br- >曙红>Cl- >荧光黄
4、应在适当的酸度下进行滴定。 荧光黄 Ka 10-7 pH:7~10 曙红 Ka 10-2 pH:2~10 5、溶液中被滴定离子的浓度不能太低。 CCl->0.005mol/L, CBr-、I-、SCN->0.001mol/L (三)、适用范围:P.129表10-1
五、标准溶液的配制和标定 1、AgNO3标准溶液 直接或间接配制;标定用基准NaCl。 NaCl基准物质易吸潮,500~600℃烘干除水。 储存:棕色瓶。 2、NH4SCN标液 间接法配制。 用AgNO3标液来标定(佛尔哈德法)。
银量法总结 End