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沉淀滴定法
沉淀滴定法
基于沉淀反应为基础的滴定分析方法为沉淀滴定法。符合下列条件的反应才能用于滴定分析:
(1)反应完全程度高,达到平衡时不易形成过饱和溶液;
(2)沉淀的组成恒定,溶解度小,在沉淀过程中不易发生共沉淀;
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(3)有较简单的方法确定滴定终点.
所以,能用于沉淀滴定的沉淀反应并不多。
目前,比较有实际意义的是生成微溶性银盐的沉淀反应:
Ag+ +X- = AgX↓如:
Ag+ +Cl- = AgCl↓
Ag+ + SCN- = AgSCN↓
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以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法。银量法主要用于测定Cl-、Br-、I-、Ag+及SCN-等。
某些汞盐(如HgS)、铅盐(如PbSO4)、钡盐(如BaSO4)、锌盐(如K2Zn3[Fe(CN)6]2)、钍盐(如ThF4)和某些有机沉淀剂参加的反应,虽然也可以应用于沉淀滴定法,但是重要性和实际应用不及银量法。
本章将着重讨论银量法
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第二节 确定终点的方法
根据确定终点所采用的指示剂不同,并按其创立者命名,银量法可分为莫尔法,佛尔哈德法和法扬司法.
一.莫尔法
(一)原理
用铬酸钾作指示剂的银量法称为“莫尔法”。
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在含有Cl-的中性溶液中,以K2CrO4作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定:
Ag+ + Cl-=AgCl↓(白色)
Ksp=1.8×10-10
2Ag++Cr042-=Ag2Cr04↓(砖红色)
Ksp=2.0×10-12
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当AgCl定量沉淀后,过量一滴AgNO3溶液与CrO42-生成砖红色的Ag2CrO4沉淀,即为滴定终点。
莫尔法中指示剂的用量和溶液的酸度是两个主要的问题。
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(二)滴定条件
(1) 指示剂的用量
化学计量点时溶液中Ag+和Cl-的浓度为:
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在化学计量点时,要求刚好析出Ag2CrO4沉淀能指示终点,此时溶液中的Cr042-的浓度应为:
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在实际工作中,K2CrO4的浓度太高会妨碍Ag2CrO4沉淀颜色的观察,影响终点的判断,因此实际上加入K2CrO4的浓度约为5×10-3mol/L。K2CrO4浓度降低后,要使Ag2CrO4析出沉淀,必须多滴一点AgNO3溶液才行,这样滴定剂就过量了。终点误差的大小?
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例8-1:设用0.1000m AgNO3溶液滴定0.lOOOm KCl溶液,指示剂的浓度为5.0×l0-3m。当开始析出Ag2CrO4沉淀时,溶液中的Ag+浓度为:
[Ag+]sp2[Cr042-]=Ksp(Ag2Cr04)=2.0×10-12
[Ag+]sp=2.0×10-5m
显然,Ag+是过量了( 1.3×10-5m ),此时溶液中的Cl-sp浓度为
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注意:Ag+来向两个方面,一是真正过量的部分;另是来自AgCl↓平衡,AgCl溶解产生的,浓度等于Cl-的浓渡,这一部分不能算作过量的部分。
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所以Ag+真正过量的浓度为:
[Ag+]sp-[Cl-]sp=2.O×1O-5-9.0×10-6
=1.1×10-5mol·L-1
此外,要生成一定量的Ag2CrO4沉淀才能观察到终点,必然消耗一定量的Ag+。
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实验证明:能确定终点生成最低限量的Ag2CrO4,需消耗的浓度为2.0×10-5 M的Ag+ ,共多消耗的Ag+浓度为:
1.1×l0-5+2.0×l0-5=3.l×l0-5 m。
滴定时需要Ag+过量的毫摩尔数为:3.l×l0-5×2V,故终点误差为:
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由此可见,用0.1OOOm AgNO3溶液滴定0.1000m KCl溶液,指示剂的浓度为5×1O-3m时,终点误差仅为+0.06%,可以认为不影响分析结果的准确度。如果溶液较稀,如用0.OlOO0MAgNO3滴定0.01000MKCl,终点误差为+0.6%,会影响分析结果的准确度。在这种情况下,通常需要校正指示剂的空白值。
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2、溶液的酸度
H2CrO4的Ka2为3.l×1O-7,酸性较弱,因此,Ag2Cr04易溶于酸,即:
Ag2CrO4 + H+ = 2Ag+ 十HCr04-
所以滴定不能在酸性溶液中进行。
溶液的碱性太强,则有Ag2O沉淀析出:
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2Ag+ + 2OH- =2AgOH↓
Ag2O↓+H2O
莫尔法酸度范围:pH=6.5~10.5。若试液的碱性太强,可用稀HNO3中和;酸性太强,可用N