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第8章--沉淀滴定法和滴定分析小结


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简 单 计 算 : 设 Cl - 浓 度 为 0.10mol/L , CrO42 - 的 浓 度 为
0.010mol/L,则生成AgCl时,Ag+浓度为: 10 K sp , AgCl 1 . 8 10 -9mol/L [Ag+] = = = 1.8 × 10 [Cl ] 0.1 生成Ag2CrO4时Ag+的浓度为: [Ag+] =
甲基紫
Ag+
Cl-
红 -紫
酸性
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标准溶液的配制与标定
NaCl:基准纯或优级纯
直接配制 AgNO3: 粗配后用NaCl标液标定 棕色瓶中保存
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三种银量法总结
指示剂
滴定剂 滴定反应
K2CrO4
Ag+ Ag++Cl-=AgCl
Fe NH4 (SO4)2
SCNSCN-+Ag+=AgSCN
吸附指示剂
Cl-或Ag+ Ag++Cl-=AgCl
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3. 法扬司法(Fajans)----吸附指示剂法
⑴ 原理 吸附指示剂
以有机弱酸荧光黄为例(HFIn)
HFIn === H+ + FIn-(黄绿色)
Fluorescein (荧光黄) pKa=7.0
作指示剂时,控制pH = 7 ~ 10.5之间,测Cl-。
计 量 点 后 , 过 量 的 Ag+ 将 吸 附 于 AgCl 表 面 , 形 成 AgCl· Ag+,此时FIn-将被吸附而呈粉红色。 AgCl· Ag++FIn-===AgCl· Ag+· Fin-(粉红色)
能与CrO42-生成沉淀的阳离子,如Ba2+、Pb2+等,以及有色
离子Cu2+、Co2+和Ni2+等都干扰滴定,
因此莫尔法的应用受到很大限制。
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2. 佛尔哈德法(Volhard) ⑴ 原理
铁铵矾 NH4Fe(SO4)2 为指示剂
以 NH4SCN 标液直接滴定滴定 Ag+,反应式为:
SCN- + Ag+ === AgSCN↓(白色) SCN- + Fe3+ === FeSCN2+(血红色)
本节分别介绍根据选择适合终点指示剂的人
命名的几种沉淀滴定分析方法。
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银量法: 利用生成难溶性银盐的沉淀滴定法。 银量法分类
根据标准溶液和终点指示剂的不同,重要的银量法有三种:
2、佛尔哈德法:KSCN或NH4SCN为标液,NH4Fe(SO4)2为
1、莫尔法:AgNO3为标液,K2CrO4为指示剂,测Cl-和Br-。
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AgNO3标准溶液
指示剂:荧光黄(FI-)
c Cl =c
-
Ag+
VAg / VCl
+
-
含Cl-待测溶液
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滴定开始前:
FIClClClClFIClClFI-
SP前:
FIClFICl-
SP及SP后:
FIAg+ Ag+ FIFIAg+ Ag+
AgCl ClCl-
AgCl
FI-
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滴定前
滴定中
滴定终点
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滴定开始前: [Cl-] = 0.1000 mol/L, pCl = 1.00 化学计量点前: 用未反应的Cl-计算 -0.1% [Cl-](剩) = 5.0 10-5 mol/L, pCl = 4.30 pAg = pKsp - pCl = 9.81 - 4.30 = 5.51
sp:
[Ag+]=[Cl-]
K sp , Ag2CrO 4 [CrO 4 ]
2
1.11012 = 0.010
= 1.0×10-5mol/L
当有Ag2CrO4沉淀生成时: [Cl-] =
K sp , AgCl [ Ag ]
1.8 1010 -5mol/L, = = 1.8 × 10 1.0 105
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即终点时Cl-浓度已很小。
计量点 [Ag+]sp= [Cl-]sp =
K sp . AgCl =1.34×10-5mol/L
K sp, Ag 2CrO4 [ Ag ]
2
[CrO42-] =
=1.1×10-2 mol/L
CrO42-为黄色,浓度大会影响终点观察, [CrO42-] = 5×10-3mol/L,可获 得满意的结果(终点误差<0.1%)
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吸附指示剂的变色原理: 化学计量点后,沉淀表面荷电状态发生变化,指 示剂在沉淀表面静电吸附导致其结构变化,进而导致 颜色变化,指示滴定终点。 Ag +
AgCl︱Cl- + FI-
AgCl︱Ag+ FI-
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⑵ 滴定条件
a. 充分吸附 因为指示剂颜色变化发生在沉淀表面,所以沉淀应具 有较大表面(小颗粒沉淀),常加入糊精等作保护剂,阻止卤 化银凝聚为较大颗粒沉淀。 b.适宜的酸度 使指示剂以共轭碱型体存在,如荧光黄pH为7~10.5。
铁氨矾(NH4Fe(SO4)2)
佛尔哈德法
法扬司法
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1. 莫尔法(Mohr)
⑴ 原理
K2CrO4为指示剂
滴定反应
Ag++Cl-===AgCl↓(白色)
2Ag++CrO42-===Ag2CrO4↓(砖红色) 指示剂反应 分步沉淀原理:AgNO3标液滴定CrO42-和Cl-溶液,由于
AgCl沉淀(Ksp=1.8×10-10)的溶解度小,因此首先生成AgCl 的白色沉淀。
由于许多沉淀反应不能同时满足以上条件,实际应 用较多的沉淀滴定法是银量法。
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银量法,即利用生成难溶性银盐的沉淀滴定法。 过量的滴定剂与指示剂反应形成另一种不同颜色 的沉淀而指示终点的到达。
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8.1.1 滴定曲线
例:用0.100 mol/L Ag+滴定20.0 mL 同浓度的 Clˉ,
反应: Ag+(液) + Clˉ(液) AgCl↓(固)
Ksp= 2.0×10-12 (I=0.1)
K=208
当 [FeSCN2+] = 6 ×10-6 mol· L-1 即显红色
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⑵ 滴定条件
a. 酸度 强酸性 [H+] 0.1~1mol/L 稀HNO3调节。
酸度较低:Fe3+将水解成棕黄色的羟基配合物,使终 点不明显; 酸度更低:还可能有Fe(OH)3沉淀生成。 佛尔哈德法在强酸条件下进行可减小 PO43 - 、 CO32 - 、 CrO42-的干扰。
第 八 章 沉淀滴定法和滴定分析小结
Precipitation Titration and
Conclusions for Titrations
8.1 8.2
沉淀滴定法应是一类广泛存在的反应,基于沉淀反应和沉淀
溶解平衡可以建立溶液中的沉淀滴定分析法。
但是由于沉淀的生成是一个比较复杂的过程,往往因为
沉淀滴定曲线
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沉淀滴定曲线
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pAg
AgNO3 Cl7.9 6.1
Br-
I-
(1mol· L-1)
8 4 0 0 50
4.8
Ksp 减 小 10n, 突跃增加n个
pAg单位.
100
150
200
9
T/%
沉淀滴定曲线
10 8 6
6.5 5.5 4.9 4.3 4.9 3.3
AgNO3
滴定
NaCl
c. 滴定时须剧烈摇动 减小沉淀对被滴定剂的吸附。
d. 消除干扰
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⑶ 应用
莫尔法
适用于测定Cl-和Br-的含量 不适用于滴定I-和SCN-, 因AgI或AgSCN吸附I- 或SCN-更为强烈。
凡是能与Ag+生沉淀的阴离子,如PO43-、CO32-、C2O42-、
SO32-、S2-等都干扰测定,
指示剂反应
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测Cl-
因AgCl溶解度大于AgSCN溶解度,会发生沉淀转化,使
终点拖后,甚至无法达到终点:
AgCl+SCN-===AgSCN↓+Cl-
到达终点,振荡,红色退去(指示剂转化)
AgCl FeSCN2+
Ag+ + Cl+ SCN- + Fe3+
AgSCN
防止办法:①滴定前加入少量硝基苯(苯、甘油或1,2—二氯乙烷,覆 盖于AgCl沉淀表面;②过滤。
沉淀反应 配位反应 物理吸附导致指示 指示原理 剂结构变化 2Ag++CrO4-=Ag2CrO4 Fe3++SCN-=FeSCN2+
pH条件 测定对象
pH=6.5~10.5 Cl-, Br-, CN-,Ag+
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常用的吸附指示剂
指示剂 pKa 二氯 4.0 荧光黄 曙红 2.0 滴定条件 测定对象 滴定剂 颜色变化 (pH) Ag+ 黄绿 -粉红 7.0~10.0
荧光黄 7.0 Cl-,Br-,I-,
Cl-,Br-,IBr-,I-, SCN-
Ag+ 黄绿 -粉红 4.0~10.0
Ag+ 粉红- 红紫 2.0~10.0
pCl
6
sp
5.5
4.9
4
4.3
2
0
0 50 100 150 200 T %
沉淀滴定曲线
pCl-T%
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① 滴定开始时,溶液[X-]较大,滴入 [Ag+]所引起的浓度变化不大,曲 线较平坦;接近sp时,[X-]已很小, 滴入少量的[Ag+]即引起[X-]发生
很大变化而形成突跃。
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