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    銀量法

    放大字體  縮小字體 發布日期:2005-10-06
    核心提示:銀量法:根據其確定終點指示劑的方法不同常分為三種。 一 . 莫爾法 K 2 CrO 4 指示劑 (一)原理:以 AgNO 3 標準溶液測定 Cl - 為例 終點前: Ag + +Cl - AgCl ( 白色 ) K sp =1.8 10 -10 終點時: 2Ag + +CrO 4 2- Ag 2 CrO 4 (磚紅色) K sp =2.0 10 -12 沉淀的溶

    銀量法:根據其確定終點指示劑的方法不同常分為三種。

    . 莫爾法——K2CrO4  指示劑

    (一)原理:以AgNO3標準溶液測定Cl-為例

    終點前:     Ag++Cl- AgCl¯ (白色)        Ksp=1.8´10-10

    終點時: 2Ag++CrO42- Ag2CrO4 ¯(磚紅色) Ksp=2.0´10-12

    沉淀的溶解度S       SAgCl              

                      1.34 ´10-5mol/L  <  1.26 ´10-4 mol/L

    計量點附近終點出現的早晚與溶液中[CrO42-]有關:

                                    

     

     

    (二)指示劑用量( CrO42-濃度)

    理論計算:在計量點時,溶液中 Ag+ 物質的量應等于 Cl- 物質的量

                          (1)

            (2)

                (3)

    (2)、(3)代入(1)得:                         (4)


            若計量點時溶液的體積為100ml,實驗證明,在100ml 溶液中,當能覺察到明顯的磚紅色 Ag2CrO4 ¯出現時,需用去 AgNO3 物質的量為 2.5 ´10-6mol ,即:

     


     

     


     

     



     

     


                        


    解得:     [Ag+] = 5.8´10-6 mol/L

     


    實際滴定中:因為  K2CrO4本身呈黃色,按[CrO42-]=5.9 ´10-2 mol/L 加入,則黃顏色太深而影響終點觀察,實驗中,采用 K2CrO4 濃度為 2.6 ´10-3 mol/L ~ 5.6 ´10-3 mol/L 范圍比較理想。 (計算可知此時引起的誤差 TE < ±0.1%

    在實驗中:50 ~ 100ml 溶液中加入5% K2CrO4 1ml。

    (三)滴定條件

      1. 溶液的酸度

          通常溶液的酸度應控制在 pH =6.5~10(中性 弱堿性),

    若酸度高,則:

                  Ag2CrO4 + H+ 2Ag+ + HCrO4-         Ka2=3.2 ´10-7

                    2HCrO4-  Cr2O72- + H2O           K = 98

    若堿性太強:    2Ag+ + 2OH- 2AgOH

                                                              ↓

                                                            AgO +H2O

    當溶液中有少量 NH3 存在時,則應控制在 pH =6.5~7

                    NH3+ + OH- NH3 + H2O    

                                ↓Ag+

                                         Ag(NH3)2+

    2. 沉淀的吸附現象

    1)先生成的AgCl易吸附Cl- 使溶液中[Cl-],終點提前,

              滴定時必須劇烈搖動。AgBr 吸附更強。

    2)宜 Ag+ ® Cl-,不宜 Cl® Ag+ Ag2CrO4 ®CrO42-

    3. 干擾離子的影響

       能與Ag+ 生成沉淀的陰離子  PO43- 、AsO43-、SO32-、S2-、CO32-C2O42-

       能與Cr2O72-生成沉淀的陽離子  Pb2+Ba2+

       在弱堿性條件下易水解的離子  Al3+Fe3+、Bi3+

       大量的有色離子   Co2+、Cu2+、Ni2+

    都可能干擾測定,應預先分離。

    . 佛爾哈德法——鐵銨礬 [NH4Fe(SO4)2] 指示劑

    (一)原理:

                   SCN- + Ag+ AgSCN (白色)    Ksp=1.0 ´10-12

         終點時:  SCN- + Fe3+ FeSCN 2+   紅色   K =138

         終點出現早晚與 [Fe3+] 大小有關。

    二)指示劑用量

    理論計算:

    在化學計量點時                                    5

                  6

            7

       (2)(3)代入(1)                         8

            實驗證明,在100ml 溶液中,含 6.4 ´10-7mol FeSCN2+時,可觀察到明顯紅色 ,則 

                                        

     [Ag+] = [SCN-]+6.4 ´10-6           

      所以:          

    解得:                   [SCN-]= 1.5 ´10-7 mol/L

    已知:                 

      解得:                 [Fe3+] = 0.31 mol/L

    實際滴定中:因為 Fe3+ 溶液呈黃色,當 [Fe3+] 0.31 mol/L 時溶液呈深橙黃色,嚴重影響終點觀察,實際采用

    [Fe3+] 0.015 mol/L ~ 0.03 mol/L   (此時引起的誤差 TE < ±0.1%

    (二)滴定條件

       1. 溶液的酸度——在硝酸的酸性條件下進行

       2. 直接滴定法測定 Ag+時,AgSCN ¯吸附Ag+ ,近終點時劇烈搖動

       3. 返滴定法測定Cl-時:

            Cl- + Ag+ (過量 AgCl ¯          SAgCl =1.35 ´10-5mol/L   

           Ag+ (剩余) + SCN- AgSCN¯         SAgSCN =1.0 ´10-6mol/L 

    終點時:SCN- + Fe+ FeSCN2+(紅)  發生轉化作用:

    AgCl ¯ + SCN- AgSCN ¯ + Cl-

        致使[SCN-] ¯ ,已生成的 FeSCN2+ 離解,紅色消失,多消耗 SCN- ,造成較大誤差,常采取預防措施:

    (1) 加入有機溶劑硝基苯 (有毒)、12—二氯乙烷、甘油等, 用力搖動,使AgCl ¯ 表面被有機溶劑覆蓋,減少與溶液接觸;

    (2) 近終點時,防止劇烈搖動;

    (3) 加入 AgNO3 先生成AgCl ¯后,先加熱至沸使AgCl 凝聚。

    4.干擾物質

      強氧化劑及銅鹽、Hg 鹽等,應預先分離或掩蔽。

    . 法揚斯法——吸附指示劑

    (一)原理:

                          

     

     

    例:用AgNO3溶液滴定Cl-,采用有機酸熒光黃指示劑(HFIn),為指示劑:

      HFIn  H+ + FIn-    (黃綠色)

          計量點前:       Ag++Cl- AgCl¯     (白色)

                        AgCl + Cl- AgCl • Cl-     吸附構晶離子

    計量點后終點時: AgCl + Ag+ AgCl· Ag+  Ag+過量)

                       AgCl· AgFIn-     AgClAgFIn

                                  黃綠色         粉紅色

    (二)滴定條件

    1. 加入膠體保護劑—— 糊精 淀粉

    2. 酸度:一般在中性、弱堿性、弱酸性溶液中進行

        HFIn 分子不易被吸附, FIn- 陰離子存在與 Ka 有關.

         Ka­  ®  允許酸度越高(pH ¯ )

         如:曙紅 Ka 較大, pH ³ 2 以上使用;

              熒光黃 Ka 較小, pH ³ 7 以上使用。

    但:最高 pH < 10。

    3. 避光—— AgX 易感光變灰,影響終點觀察。

    4. 沉淀對指示劑的吸附能力      略小于    被測離子的吸附能力

        膠體吸附能力次序(對指示劑 X-):

        I- > 二甲基二碘熒光黃 > Br - > 曙紅 > Cl- > 熒光黃 二氯熒光黃

     
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