第七章 沉淀滴定法
教学要求:
掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬斯法的测定原理,指示剂,滴定剂,滴定的酸度条件,指示剂的用量,测定对象。
重点、难点:
1、莫尔法、佛尔哈德法、法扬斯法的测定原理,滴定的酸度条件,指示剂的用量,测定对象。
教学内容:
第一节 确定终点的方法
1、沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。
2、对化学反应的要求:
⑴、反应的完全程度高,达到平衡的速率快,不易形成过饱和溶液;
⑵、沉淀的组成恒定,溶解度小,在沉淀过程中也不易发生共沉淀现象;
⑶、有较简单的方法确定滴定终点。
3、银量法:以生成难溶性银盐的反应为基础的沉淀滴定法。
第二节 确定终点的方法
一、莫尔法(Mohr):以K2CrO4为指示剂的银量法。主要用于以AgNO3标准溶液直接滴定Cl-(或Br-)的反应。
㈠、原理:依据为AgCl与Ag2CrO4溶解度和颜色的显著差异。
滴定反应: Ag+ + Cl- ===AgCl KSP ==1.8 10-10
(白色)
指示反应: 2Ag+ + CrO42-====Ag2CrO4 KSP ==2.0 10-12
(砖红色)
由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4 的溶解度,故根据分步沉淀的原理,首先发生滴定反应析出白色AgCl沉淀。待Cl-被定量沉淀后,稍过量的Ag+就会与CrO42-反应,产生砖红色的Ag2CrO4 沉淀而指示滴定终点。
㈡、滴定条件:
1、指示剂的用量:指示剂K2CrO4的浓度必须合适。
理论计算[CrO4]==1.1 10-2mol/L,实际滴定时K2CrO4本身呈黄色,颜色太浓影响终点观察。
实验表明:终点时CrO42-浓度约为5 10-3mol/L比较合适。
2、溶液的酸度:滴定应在中性或弱酸性介质中进行。
⑴、若酸度太高,CrO4将因酸效应致使其浓度降低,导致Ag2CrO4沉淀出现过迟甚至不沉淀;
⑵、若碱性太强,将生成Ag2O沉淀。
适宜酸度范围为PH==6.5—10.5
当溶液中有铵盐存在时控制溶液的PH ==6.5—7.2范围内滴定
若CNH 0.15mol/L,则在滴定前须除去铵盐。
3、滴定时应剧烈摇动
4、预先分离干扰离子。
㈢、应用范围:
1、适用于以AgNO3标准溶液直接滴定Cl-、Br-和CN-的反应。测定Br-时因AgBr沉淀吸附Br-需剧烈摇动。
2、不适用于滴定I-和SCN-。因AgI和AgSCN沉淀对I-和SCN-有强烈的吸附作用。
3、测定Ag+时,不能直接用NaCl标准溶液滴定,必须采用返滴定法。
二、佛尔哈德法:以铁铵矾NH4Fe(SO4)2为指示剂的银量法。
㈠、分类:
1、直接滴定法:在酸性条件下,以铁铵矾NH4Fe(SO4)2为指示剂,用KSCN或NH4SCN标准溶液直接滴定溶液中的Ag+,至溶液中出现FeSCN2+的红色时表示终点到达。
滴定反应: Ag+ + SCN-====AgSCN
指示反应: Fe3+ + SCN-===FeSCN2+
指示剂的用量:[Fe3+]==0.015mol/L
2、返滴定法:首先向试液中加入已知过量的AgNO3标准溶液,使卤离子或硫氰根离子定量生成银盐沉淀后,再加入铁铵矾指示剂,用SCN-标准溶液返滴定剩余的Ag+。
X- + Ag+(已知过量)====AgX
Ag+(剩余) + SCN-====AgSCN
Fe3+ + SCN- ====FeSCN2+
注意:①应用此法测定Cl 时,由于AgCl的溶解度比AgSCN大,当剩余Ag+被滴定完毕后,过量的SCN-将与AgCl发生沉淀转化反应 AgCl + SCN ====AgSCN + Cl
故在形成AgCl沉淀之后加入少量有机溶剂,如硝基苯、苯、
四氯化碳等,用力振摇后使AgCl沉淀表面覆盖一层有机溶剂而与外部溶液隔开,以防止转化反应进行。
②、应用此法测定Br 、I 和SCN 时,滴定终点十分明显。
③、测定I 时,指示剂必须在加入过量AgNO3溶液后才能加入,以免发生下述反应而造成误差:
2I- + 2Fe3+====I2 + 2Fe2+
㈡、滴定条件:
1、滴定应在硝酸溶液中进行,一般控制溶液酸度在0.1—1mol/L之间。若酸度太低,则因Fe3+水解形成颜色较深的Fe(H O)OH2+,
影响终点的观察
2、用直接法滴定Ag+时,为防止AgSCN对Ag 的吸附,临近终点时必须剧烈摇动;
用返滴定法滴定Cl 时,为了避免AgCl沉淀发生转化,应轻轻摇动。
3、消除干扰因素。
㈢、应用范围:返滴定测定Cl 、Br、I、SCN 、PO43-和AsO43-
直接滴定测定Ag+
三、法扬司法:用吸附指示剂确定终点的银量法
1、原理:吸附指示剂是一类有机化合物,当它被沉淀表面吸附后,会因结构的改变引起颜色的变化,从而指示滴定终点。
2、滴定条件:
①、尽可能使沉淀保持溶胶状态,以具有较大的比表面,便于吸附更多的指示剂。故常在滴定时加入糊精或淀粉等胶体保护剂。
②、应控制适宜的酸度:适宜的酸度的高低与指示剂酸性的强弱即解离常数有关。
③、避免在强光照射下滴定。
④、沉淀对指示剂的吸附能力略小于对待测离子的吸附能力。
用AgNO3滴定Cl 时应选用荧光黄为指示剂而不选曙红
滴定Br 、I、SCN 时则选用曙红。
3、应用示例:测定Cl 、Br、I、SCN 、SO42-和Ag+
四、总结:
| 莫尔法 | 佛尔哈德法 | 法扬司法 |
指示剂 | K2CrO4 | Fe3+ | 吸附指示剂 |
滴定剂 | AgNO3 | SCN- | AgNO3或Cl |
滴定 反应 | Ag++ Cl- ===AgCl | Ag++SCN-====AgSCN
| Ag++Cl-===AgCl |
指示 反应 | 2Ag++CrO42-==== Ag2CrO4(砖红色) | Fe3++SCN-===FeSCN2+
| AgCl Ag++ FIn ==AgClAg++ FIn |
酸度 | PH==6.5—10.5 | 0.1—1mol/LHNO3介质 | 与指示剂的K 大小有关,使其以FIn-型体存在 |
测定 对象 | Cl-、Br-和CN- | 返滴定测定Cl- 、Br-、I-、SCN- 、PO43-和AsO43- 直接滴定测定Ag+ | Cl- 、Br-、I-、SCN- 、SO42-和Ag+
|
第三节 沉淀滴定法应用示例
一、可溶性氯化物中氯的测定:
二、银合金中银的测定
三、有机卤化物中卤素的测定
1