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水分析化学 第5章 沉淀滴定法



5.2 银量法


5.2.1莫尔法 3) 应用范围 莫尔法主要用于水中 Cl- 、 Br- 的测定,不适用于滴定 I- 和 SCN 。 莫尔法不能直接用Cl-标准溶液滴定Ag+,若用铬酸钾指示剂 法测定Ag+,可采用返滴定法 。
5.2 银量法


5.2.2 佛 尔 哈 德 (Volhard) 法 : 以 KSCN 或 NH4SCN 为 标 液 , NH4Fe(SO4)2为指示剂 1) 滴定原理: ①直接滴定法:酸性条件下,以 NH4Fe(SO4)2 为指示剂,用 KSCN或NH4SCN标准溶液直接滴定溶液中的Ag+。 a. SCN-先与Ag+生成白色的AgSCN沉淀: 12 K 1 . 0 10 Ag SCN AgSCN sp + b. 当Ag 被消耗完后,SCN 浓度迅速增大,可与指示剂中的 Fe3+发生配位反应生成血红色络合物FeSCN2+: K 200 Fe3 SCN - FeSCN2 血红色
5.2 银量法

5.2.2佛尔哈德法: 1) 滴定原理: ②返滴定法:当测定溶液中的Cl-、Br-、I-时,先加入定量过 量 的 AgNO3 标 准 溶 液 , 生 成 卤 化 银 沉 淀 , 然 后 加 入 NH4Fe(SO4)2指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴定过量的 Ag+。
Ag Cl - AgCl Ag SCN - AgSCN


0.1000 20.00 19.98 Cl 5.0 10 5 mol / L 20.00 19.98 K sp , AgCl 1.8 1010 6 Ag 3 . 6 10 mol/ L 5 Cl 5.0 10
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线
第5章 沉淀滴定法
目录

5.1 沉淀滴定法的滴定曲线 5.2 银量法





沉淀滴定法(容量沉淀法):是以沉淀反应为基础的滴定分 析方法。 沉淀滴定法必须符合的条件: 1) 沉淀的溶解度小; 2) 反应能定量进行; 3) 沉淀反应必须迅速完成,并很快达到平衡,不易形成过饱 和溶液; 4) 有适当的方法指示化学计量点。 应用:银量法,测水中Cl-、Br-、I-、Ag+、CN-等。
K sp , AgCl ④化学计量点后: [Ag+]=[Ag+]过剩 Cl Ag e.g. 当滴入AgNO3标准溶液20.02 mL时,则有:


0.1000 20.02 20.00 Ag 5.0 10 5 mol / L 20.02 20.00
作 业



简答题:P115页2. (2)、(4) 补充:简要说明下列溶液中微溶化合物的溶解度变化规律: (1) Ag2CrO4 在 0.0100 mol/L AgNO3 溶液中; (2) BaSO4 在 0.1000 mol/L NaCl 溶液中; (3) BaSO4 在 2.00 mol/L HCl 溶液中; (4) PbSO4 在有适量乙醇的水溶液中。


以AgNO3 (0.1000 mol/L) 滴定 20.00mL NaCl 溶液 (0.1000 mol/L) 为例: Ag+(液)+ Cl-(液)= AgCl↓(固) ③化学计量点时: Ag Cl K sp , AgCl 1.34 10 -5 mol / L
5.2 银量法


5.2.3 法扬司(Fajans)法:以AgNO3为标液,吸附指示剂 1) 滴定原理: 吸附指示剂:一类有机化合物,它们在沉淀表面吸附后, 由于分子结构变化或形成某种化合物,导致颜色发生变化, 从而指示终点。 吸附指示剂可分为两类:一类是酸性染料,是有机弱酸, 解离出指示剂阴离子;另一类是碱性染料,解离出指示剂 阳离子。
5.2 银量法


银量法有三种: (1)莫尔法:以AgNO3为标液,K2CrO4为指示剂; (2)佛尔哈德法:以KSCN或NH4SCN为标液,NH4Fe(SO4)2 为指示剂; (3)法扬斯法:以AgNO3为标液,吸附指示剂。
5.2 银量法

5.2.1莫尔(Mohr)法:以AgNO3为标液,K2CrO4为指示剂 1) 滴定原理:由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4,进行分布沉 淀。 滴定先析出白色 AgCl 沉淀: Ksp 1.8 1010 Ag Cl AgCl Cl-被沉淀后,过量的Ag+与 CrO42-反应,产生砖红色沉淀, 此时标志滴定终点。 2 Ag Cr O4 Ag 2Cr O4 Ksp 1.101012
5.2 银量法



5.2.3 法扬司法 2) 滴定条件: ①卤化银沉淀应具有较大的比表面积; ②胶体颗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前变色; ③溶液酸度要适当; ④应避免在强日光下进行滴定。 3) 应用范围:可测定Cl-、Br-、I-、SCN-等离子。
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线



沉淀滴定的突跃范围与滴定剂和被 滴定物质的浓度以及沉淀物的 Ksp 大小有关: 滴定剂的浓度越大,突跃范围越大; 被滴定物质的浓度越大,突跃范围 越大; 沉淀物的 Ksp 值越大;突跃范围越 小。
图5.1 0.1000 mol/L AgNO3滴定同浓度 NaCl 或 NaI 的滴定曲线 (Ksp,AgCl=1.8×10-10;Ksp,AgI=8.3×10-17)

pAg 4.3 pCl 5.51
Cl Ag

K sp , AgCl
1.8 1010 6 3 . 6 10 mol/ L 5 5.0 10

突跃范围:pAg=5.44~4.3
5.1 沉淀滴定法的滴定曲线


练习:
以AgNO3 (0.1000 mol/L) 滴定 20.00mL NaI 溶液 (0.1000 mol/L) 为例,求突跃范围。(已知Ksp,AgI=8.3×10-17) 突跃范围:pAg=11.78~4.3
5.2 银量法



5.2.1莫尔法 2) 滴定条件: ①指示剂的用量:一般采用K2CrO4的浓度为5.0×10-3 mol/L。 ②溶液的酸度:选择中性或微碱性介质
酸性过高,CrO42-转化为Cr2O72-,指示剂浓度降低,导致Ag2CrO4沉淀出现 过迟或不沉淀;碱性过高,将生成Ag2O沉淀。


③剧烈振摇,防止AgCl沉淀对Cl-的强烈吸附作用而导致的滴 定终点提前。 ④预先分离或掩蔽干扰离子:
5.2 银量法


5.2.1莫尔法
干扰离子包括: a. 凡是能与 Ag+ 生成沉淀或络合物的阴离子 (PO43- 、 S2- 、 CO32-等); b. 能与CrO42-生成沉淀的阳离子(Ba2+、Pb2+等); c. 有色离子(Cu2+、Co2+等); d. 在中性或弱碱性溶液中易发生水解反应的离子(Fe3+、Al3+ 等) 。

以AgNO3 (0.1000 mol/L) 滴定 20.00mL NaCl 溶液 (0.1000 mol/L) 为例: Ag+(液)+ Cl-(液)= AgCl↓(固) 其中:Ksp=1.8×10-10=[Ag+][Cl-] ①滴定开始前: [Cl-]=0.1000 mol/L [Ag+]=0 mol/L K sp , AgCl ②滴定至化学计量点前: [Cl ]=[Cl ]剩余 Ag Cl e.g. 当滴入AgNO3标准溶液19.98 mL时,则有:
补:溶解度和溶度积(Ksp)

微溶化合物MA在饱和溶液中的平衡:
MAS M A L L


式中:MA(S)和M(L)+、A(L)-中下角(S)和(L)分别表示固态和液态。 溶度积:
Ksp M
A

5.1 沉淀滴定法的滴定曲线




5.2 银量法


5.2.2 佛尔哈德法: 2) 滴定条件: ①指示剂的用量:指示剂 NH4Fe(SO4)2的适宜浓度为0.015 mol/L; ②溶液的pH值:应在强酸性溶液中进行; ③滴定时应剧烈振摇 ;法


5.2.2 佛尔哈德法: 3)应用范围 ①采用直接滴定法可测定Ag+; ②采用返滴定法可测定Cl-、Br-、I-、SCN-等。
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