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06 第六章 沉淀滴定法.ppt

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本课件讲授沉淀滴定法,先说明其以生成难溶银盐的银量法应用最广,随后分别讲解莫尔法、佛尔哈德法的直接与返滴定、法扬斯法用吸附指示剂指示终点,并给出各方法的滴定条件与误差防止措施。

沉淀滴定法概述页,说明其以沉淀反应为基础并按终点指示方法分为莫尔法、佛尔哈德法与法扬斯法
莫尔法原理页,说明以铬酸钾为指示剂按分步沉淀先析出氯化银再生成砖红色铬酸银指示终点
佛尔哈德直接滴定页,说明以铁铵矾为指示剂用硫氰酸铵滴定银离子生成红色FeSCN2+指示终点
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第1页:沉淀滴定法概述与银量法分类

沉淀滴定法
以沉淀反应为基础的一类滴定分析方法,目前应用最多的是生成难溶银盐的反应。
银量法
利用生成难溶银盐反应的测定方法称为银量法,可测定Cl-、Br-、I-、Ag+、CN-、SCN-等离子。

按照指示滴定终点的方法不同分为三种:莫尔(Mohr)法、佛尔哈德(Volhard)法和法扬斯(Fajans)法。

第2页:莫尔法原理

一、莫尔法——铬酸钾作指示剂。原理:以K2CrO4作指示剂,在中性或弱碱性溶液中用AgNO3标准溶液可以直接滴定Cl-或Br-等离子。

根据分步沉淀原理,AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,因此滴定过程中AgCl首先沉淀出来;当滴定到化学计量点附近时,溶液中Cl-浓度越来越小、Ag+浓度增加,直至[Ag+]2[CrO42-] > Ksp,Ag2CrO4,立即生成砖红色Ag2CrO4沉淀,以此指示滴定终点。

第3页:佛尔哈德法直接滴定法

二、佛尔哈德法——铁铵矾作指示剂。以铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示剂,在酸性介质中用KSCN或NH4SCN为标准溶液滴定。

1. 直接滴定法原理:在含有Ag+的硝酸溶液中加入铁铵矾指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定,先析出白色的AgSCN沉淀;到达化学计量点时,微过量的NH4SCN就与Fe3+生成红色FeSCN2+,指示滴定终点到达。

第4页:佛尔哈德法返滴定法

2. 返滴定法原理:在含有卤素离子的硝酸溶液中,加入一定量过量的AgNO3,以铁铵矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液回滴过量的AgNO3。例如滴定Cl-时的主要反应见本页。

当过量一滴SCN-溶液时,Fe3+便与SCN-反应生成红色的FeSCN2+指示终点已到。由于AgSCN的溶解度小于AgCl,加入过量SCN-时会将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀。

第5页:避免沉淀转化的措施

为避免沉淀转化使分析结果产生较大误差,通常采用下列措施:

  1. 当加入过量AgNO3标准溶液后立即加热煮沸试液,使AgCl沉淀凝聚以减少对Ag+的吸附;过滤后再用稀HNO3洗涤沉淀,并将洗涤液并入滤液中,用NH4SCN标准溶液回滴滤液中过量的AgNO3
  2. 在滴定前先加入硝基苯(有毒),使AgCl进入硝基苯层而与滴定溶液隔离,本法较为简便

由于AgBr、AgI的溶度积均比AgSCN小,不会发生沉淀转化,所以测定溴化物、碘化物时可在AgBr或AgI沉淀存在下回滴;但要注意Fe3+能将I-氧化成I2,因此测定I-时必须先加AgNO3溶液后再加指示剂。

第6页:法扬斯法原理

三、法扬斯法——吸附指示剂法。吸附指示剂是一类有色的有机化合物,它的阴离子被吸附在胶体微粒表面之后分子结构发生变形,引起颜色变化,借以指示滴定终点。

例如以AgNO3标准溶液滴定Cl-时可用荧光黄吸附指示剂。荧光黄是一种有机弱酸,用HFIn表示,在溶液中解离出黄绿色的FIn-阴离子。化学计量点前有剩余Cl-存在,AgCl沉淀吸附Cl-而带负电荷,荧光黄阴离子留在溶液中呈黄绿色。

第7页:法扬斯法的滴定条件(一)

滴定进行到化学计量点后,AgCl沉淀吸附Ag+而带正电荷,这时溶液中FIn-被吸附,溶液颜色由黄绿色变为粉红色,指示终点到达。应用法扬斯法要掌握以下条件:

  • 因颜色变化发生在沉淀表面,通常须加入一些保护胶体如淀粉,使沉淀表面积大一些,终点变化明显;稀溶液中沉淀少,观察终点比较困难
  • 必须控制适当的酸度,使指示剂呈阴离子状态。例如荧光黄(pKa = 7)只能在中性或弱碱性(pH约10)溶液中使用,若pH<7则主要以HFIn形式存在,无法指示终点

第8页:法扬斯法的滴定条件(二)

  • 卤化银沉淀对光敏感,易分解析出金属银使沉淀变为灰黑色,故滴定过程要避免强光,否则影响终点观察
  • 指示剂吸附性能要适中:胶体微粒对指示剂的吸附能力要比对待测离子的吸附能力略小,否则指示剂将在化学计量点前变色;但太小又使颜色变化不敏锐
  • 卤化银对卤化物和几种吸附指示剂的吸附能力有确定次序,因此滴定Cl-不能选用曙红,而应选用荧光黄
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