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文档简介
1、第六章 沉淀滴定分析法 第一节 沉淀滴定分析法概述 沉淀滴定法:以沉淀反响为根底的滴定分析方法沉淀滴定法的条件: 1沉淀的溶解度必需很小; 2反响迅速、定量; 3有适当的指示终点的方法; 4沉淀的吸附景象不能影响终点确实定。 酒店设计 bbdde. 目前,比较有实践意义的是生成难溶性银盐的沉淀反响:Ag+ + X-= AgX (X-为Cl-、Br-、I-、CN-和SCN-等) 利用上述沉淀反响的滴定分析法称为银量法。根据所用的指示剂不同,银量法按创建者的名字命名划分为莫尔(Mohr)法佛尔哈德(Volhard)法和法扬司(Fajans)法。 原理: Ag+ + X- AgX. 第二节 沉淀滴定
2、曲线 银量法滴定过程中Ag+和X-浓度的变化可用下式计算: 用pAg和pX分别表示Ag+和X-浓度值的负对数, 由上式得pAg + pX =pKsp(AgX) 化学计量点前, 可根据溶液中剩余的X-浓度计算pX或pAg。 化学计量点时, X-、Ag+ 两者浓度相等,即pAg = pX = 1/2pKsp(AgX) 化学计量点后, 由过量的Ag+ 浓度求得pAg或pX。. 沉淀滴定突跃范围的大小与滴定剂、被滴定物质的浓度及沉淀的溶解度有关。浓度越小,突跃范围越小;沉淀的溶解度越小,突跃范围越大。例如用0.1000 molL-1 AgNO3分别滴定0.1000 molL-1NaCl 、NaBr 、
3、NaI的滴定曲线, 由于AgCl 、AgBr 、AgI的溶解度依次减小, 故滴定突跃范围依次增大。 .影响沉淀滴定突跃的要素比较分步滴定. 第三节 银量法滴定终点确实定一、莫尔(Mohr)法 以K2CrO4作指示剂,用AgNO3规范溶液滴定卤化物的一种银量法。 1、原理 在被测Cl-溶液中参与K2CrO4指示剂,用AgNO3规范溶液滴定,由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4的溶解度小,根据分步沉淀原理,在滴定过程中,溶液首先析出AgCl沉淀。随着滴定的进展,溶液中Cl-离子浓度逐渐减小,Ag+离子浓度逐渐增大,当接近化学计量点时,Ag+离子浓度增大到与CrO42-生成砖红色Ag2CrO4沉淀,
4、从而指示滴定终点。即 . 滴定反响Ag+ +Cl-=AgCl(白色) K(AgCl)= 1.810-10 终点反响 2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4(砖红色) K( Ag 2CrO4)= 2.010-122、滴定条件:(1) 指示剂用量:化学计量点时,. 假设要求此时的Ag+浓度满足,那么 因K2CrO4本身呈黄色,浓度太大会妨碍终点的观测。实验证明,浓度以510-3 molL-1为宜。对0.1000 molL-1AgNO3溶液滴定0.1000 molL-1Cl-溶液,指示剂的浓度为510-3 molL-1时,终点误差仅为+0.06,可以以为不影响分析结果的准确度。 . (2)
5、pH的选择: 莫尔法适宜的酸度为pH=6.510.5,pH6.5时,指示剂的主要存在型体为HCrO-,使CrO42-的浓度很小,不能正确指示终点;pH10.5时,Ag+生成AgOH沉淀进而迅速分解为Ag2O。假设有NH3存在,pH上限还应降低,例如滴定NH4Cl中的Cl-时,pH应为6.57.2,由于pH7.2时NH易生成NH3,NH3与Ag+生成Ag(NH3)2+而使AgCl 和Ag2CrO4溶解度增大。 调理溶液的酸度时,假设碱性太强,可用稀硝酸中和;酸性太强时可用NaHCO3或Na2B4O710H2O中和。 . (3) 干扰离子 与Ag+和生成沉淀或配合物的PO43-、AsO43-、CO
6、32-、S2-、Pb2+、Ba2+、Hg2+等都干扰测定,大量的Cu2+、Co2+、Ni2+等有色离子会影响终点的察看,在中性或微碱性溶液中易水解的离子,如Al3+、Fe3+、Bi3+、Sn4+等高价金属离子也妨碍测定,应设法消除能够的干扰。. 适用范围和应留意的问题: 适用于以AgNO3 规范溶液作滴定剂直接滴定Cl-或Br-,当两者共存时测得的是两者总量。由于AgI及AgSCN具有剧烈的吸附作用,使终点提早,且终点变色不明显,误差较大。虽然AgCl、AgBr 也有吸附作用,但可经过充分摇动使之解吸。莫尔法不宜用Cl-作滴定剂滴定Ag+,由于终点反响为沉淀的转化速度较慢。 . 二、铁铵钒指示
7、剂法Volhard法,佛尔哈德法 以铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O为指示剂,用NH4SCN或KSCN作规范溶液滴定含有Ag+的酸性溶液。 在滴定过程中,首先析出白色AgSCN沉淀,当接近化学计量点时,NH4SCN规范溶液与Fe3+生成红色配位化合物,从而指示滴定终点。即:滴定反响 Ag+ + SCN-AgSCN白色 K= 1.010-12终点反响 Fe3+ + SCN- Fe SCN2+ 红色 K= . 1.指示剂用量 为使终点时能察看到FeSCN2+明显的红色,所需FeSCN2+的最低浓度为610-6,据此可计算Fe3+的浓度:化学计量点时: 0.04molL-1Fe3+溶液较深的黄
8、色妨碍终点的察看。实验证明,终点时Fe3+浓度普通控制在0.015 molL-1为宜。. 2.溶液的酸度 滴定普通应在0.11molL-1稀HNO3介质中进展。酸度过低时Fe3+易水解,甚至析出Fe(OH)2沉淀; 酸度过高会降低SCN-。留意:防止沉淀吸附而呵斥终点提早 预防:充分摇动溶液,及时释放Ag+ . 佛尔哈德法的优点是可在酸性介质中滴定,在此酸度下,许多弱酸根离子,如均不干扰测定。用莫尔法不能测定的含卤试样可用此法测定,并且对Br-、I-、SCN-均能获得准确结果。因此,佛尔哈德法的运用更加广泛。但是,一些强氧化剂,氮的低价氧化物以及铜盐、汞盐能与SCN-作用而干扰测定。 . 测定
9、Cl-、Br-、I-、SCN-时,可用返滴定法,即先参与一定量且过量的AgNO3规范溶液,然后以铁铵矾为指示剂,用SCN-规范溶液返滴定。 测定Cl-时,因AgCl的溶解度比AgSCN大,近终点时会发生沉淀的转化:AgCl(s) + SCN-AgSCN(s) + Cl- 致使溶液出现红色之后, 随着不断摇动, 红色逐渐消逝,以致产生较大误差。. 措施:参与AgNO3后,加热构成大颗粒沉淀,减少吸附,过滤除去 。 参与过量AgNO3溶液之后再参与有机溶剂(如硝基苯或1,2-二氯乙烷)12mL, 覆盖沉淀外表, 使沉淀与溶液隔离, 防止沉淀转化 . 因AgBr、AgI的溶解度都小于AgSCN,故不
10、存在沉淀转化问题。但是测定I-时,因Fe3+能氧化I-,应在参与过量AgNO3溶液、使AgI定量沉淀之后参与Fe3+指示剂。 适当增大指示剂浓度,减小滴定误差 Fe3+=0.2 mol/L,TE%0.1% 适用范围: 返滴定法测定Cl-,Br-,I-,SCN- 选择性好 . 三、吸附指示剂法Fayans法,法扬司法 吸附指示剂法:利用沉淀对有机染料吸附而改动颜色来指示终点的方法吸附指示剂:一种有色有机染料,被带电沉淀胶粒吸附时因构造改动而导致颜色变化.例如 用AgNO3规范溶液滴定Cl-时,常用荧光黄作吸附指示剂,荧光黄是一种有机弱酸: HFIn FIn- + H+ 荧光黄阴离子FIn-显黄绿
11、色,在化学计量点前,由于溶液中Cl-离子过量,AgCl的外表只能吸附Cl-而带负电荷,即AgClCl-,但不吸附FIn-。当滴定到化学计量点后,稍过量的Ag+被AgCl吸附而使沉淀外表带正电荷,构成AgClAg+,这时,带正电荷的胶粒剧烈地吸附FIn-,能够由于在AgCl外表上构成了荧光黄银化合物,使其构造发生变化而呈现粉红色,可用以下简式表示:AgClAg+ + FIn- AgClAgFIn (黄绿色) (粉红色)假设用NaCl滴定Ag+, 那么颜色的变化恰好相反。.滴定条件及本卷须知 a防止沉淀凝聚,使胶体具有较大外表积。 措施参与糊精,维护胶体 b控制溶液酸度,保证HFL充分解离:pHp
12、Ka,当体系pH低时,荧火黄大多以分子形状HIF方式存在,就不能被AgX吸附。 例:荧光黄pKa 7.0选pH 710 曙红pKa2.0 选pH 2 二氯荧光黄pKa 4.0选pH 410.c卤化银胶体对指示剂的吸附才干 对被测离子 的吸附才干( 反之终点提早 ,差别过大终点拖后) 吸附顺序:I-SCN-Br -曙红CL-荧光黄 例: 测Cl荧光黄 测Br曙红.d) 由于AgX见光分解,应防止强光照射。 e) 溶液中被测离子浓度不能太低,否那么,沉淀量太小,不易察看终点。 f) 被测阴离子阳离子指示剂 被测阳离子阴离子指示剂适用范围: 可直接测定Cl-,Br-,I-,SCN-和Ag + 摩尔法
13、 佛尔哈德法 法扬司法. 第四节 沉淀滴定分析法的运用 可溶性氯化物中氯的测定 可溶性氯化物中氯的测定,例如天然水中氯含量的测定、饲料中氯含量的测定等,普通采用莫尔法。但假设试样含有PO43-、AsO3-、S2-、CO32-等能与Ag+生成沉淀的阴离子时,那就必需在酸性条件下,用佛尔哈德法进展测定。. 银合金中银含量的测定 用HNO3溶解银合金试样后,加热煮沸除去氮的低价氧化物,防止发生氮的低价态氧化物氧化SCN,如HNO2 + SCN + H+ = NOSCN红色+ H2O 然后在试样溶液中参与铁铵矾指示剂,用NH4SCN或KSCN规范溶液滴定。 . 有机卤化物中卤素含量的测定 有机卤化物中
14、的卤素含量,多数不能直接滴定,测定前,必需经过适当的预处置,使有机卤化物中的卤素转变为卤离子方式,才干运用银量法进展滴定。由于有机卤化物中卤素的结合方式不同,因此所选用的预处置方法也不同。对于脂肪族卤化物和卤素结合在芳香环侧链上的芳香化合物,由于其卤素原子性质较活泼,因此可将试样与KOH或NaOH的乙醇溶液一同加热回流,按下式反响,使卤素原子以离子方式转入溶液中 RX + KOH = ROH + NaX. 溶液冷却后,用HNO3酸化,再用佛尔哈德法测定试样中的卤素离子。溴米那、六六六和对硝基-2-溴代苯乙酮等均可采用此法进展测定卤素含量;结合在苯环上或杂环上的卤素原子性质比较稳定,可采用熔融法
15、或氧化法预处置后,用佛尔哈德法进展分析。 银量法所用的规范溶液,最好运用与分析样品时一样的方法进展标定,即用被测定的卤素离子做基准物质,运用一样的指示剂,在一样的分析条件下标定规范溶液,以减小误差,提高分析结果的准确度。 .练习题(1)用沉淀法测定银的含量,最适宜的方法是A 摩尔法直接滴定 B 摩尔法间接滴定C 佛尔哈得法直接滴定 D 佛尔哈得法间接滴定 答案: C(2)假设选用摩尔法测定氯离子含量,应选用指示剂为A NH4Fe(SO4)2 B K2Cr2O7C 荧光黄 D K2CrO4答案: D.(3)对含有Cl-的试液pH=1.0,要测定氯的含量采用的方法是A 摩尔法 B 佛尔哈得法C 法
16、杨司法用曙红作指示剂D 法杨司法用荧光黄作指示剂答案: B(4) 下面试样中可以用摩尔法直接测定氯离子的是A BaCl2 B FeCl3 C NaCl+Na2S D NaCl+Na2SO4答案: D.(5)指出以下酸度适于佛尔哈得法的是A pH为6.5 10.5B pH为6.5 7.2C 酸度为0.1molL-1 1.0 molL-1HNO3D pH为4.0 6.0答案: C(6)用佛尔哈得法测定Br-,既没有将沉淀AgBr滤去或加热促其凝聚,又没有加有机试剂硝基苯等,分析结果会A 偏高 B 偏低 C 无影响 D 无法确定答案: C.(7)用法杨司法测定Cl-,用曙红作指示剂,分析结果会A 偏高 B 偏低 C 无影响 D 无法确定答案: B卤化银对卤化物和几种吸附指示剂的吸附才干的次序如下:I-SCN-
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