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沉淀滴定法—银量法(一)

2019.7.25

一、定义

    以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+反应生成难溶性沉淀的一种容量分析法。

二、原理

    以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+生成沉淀的物质,根据消耗滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测物质的含量。

    反应式:  Ag+  X- → AgX↓

    X-表示Cl-Br-I-CN-SCN-等离子。

三、指示终点的方法

(一)铬酸钾指示剂法

    1.原理

    AgNO3滴定液滴定氯化物、溴化物时采用铬酸钾作指示剂的滴定方法。滴定反应为:

    终点前  Ag+  Cl- → AgCl

    终点时  2Ag+  CrO42- → Ag2CrO4(砖红色)

    根据分步沉淀的原理,溶度积(Ksp)小的先沉淀,溶度积大的后沉淀。由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,当Ag+进入浓度较大的Cl-溶液中时,AgCl将首先生成沉淀,而[Ag+]2[CrO42-]<KspAg2CrO4不能形成沉淀;随着滴定的进行,Cl-浓度不断降低,Ag+浓度不断增大,在等当点后发生突变,[Ag+]2[CrO42-]>Ksp,于是出现砖红色沉淀,指示滴定终点的到达。

    2.滴定条件

    1)终点到达的迟早与溶液中指示剂的浓度有关。为达到终点恰好与等当点一致的目的,必须控制溶液中CrO42-的浓度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)K2CrO4溶液1ml就可以了。

2)用K2CrO4作指示剂,滴定不能在酸性溶液中进行,因指示剂K2CrO4是弱酸盐,在酸性溶液中CrO42-依下列反应与H+离子结合,使CrO42-浓度降低过多,在等当点不能形成Ag2CrO4沉淀。

    2CrO42-  2H+ →← 2HCrO4- →← Cr2O72-  H2O

也不能在碱性溶液中进行,因为Ag+将形成Ag2O沉淀:

    Ag+  OH- → AgOH

    2AgOH  Ag2O↓+ H2O

因此,用铬酸钾指示剂法,滴定只能在近中性或弱碱性溶液(pH6.5~10.5)中进行。如果溶液的酸性较强可用硼砂、NaHCO3CaCO3中和,或改用硫酸铁铵指示剂法。

    滴定不能在氨性溶液中进行,因AgClAg2CrO4皆可生成[Ag(NH3)2]+而溶解。

    3.主要应用

    本法多用于Cl-Br-的测定。

(二)硫酸铁铵指示剂法

    1.原理

    在酸性溶液中,用NH4SCN(或KSCN)为滴定液滴定Ag+,以Fe3+为指示剂的滴定方法。滴定反应为:

    终点前  Ag+  SCN- → AgSCN↓

    终点时  Fe3+  SCN- → Fe(SCN)2+(淡棕红色)

    卤化物的测定可用回滴法,需向检品溶液中先加入定量过量的AgNO3滴定液,以为Fe3+指示剂,用NH4SCN滴定液回滴剩余的AgNO3,滴定反应为:

    终点前  Ag+(过量) X- → AgX↓

            Ag+(剩余量) SCN- → AgSCN↓

    终点时  Fe3+  SCN- → Fe(SCN)2+(淡棕红色)

    这里需指出,当滴定Cl-到达等当点时,溶液中同时有AgClAgSCN两种难溶性银盐存在,若用力振摇,将使已生成的Fe(SCN)2+络离子的红色消失。因AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度。当剩余的Ag+被滴定完后,SCN-就会将AgCl沉淀中的Ag+转化为AgSCN沉淀而使重新释出。

    AgCl →← Ag+  Cl-

            ↓

            Ag+  SCN- →← AgSCN

这样,在等当点之后又消耗较多的NH4SCN滴定液,造成较大的滴定误差。

    2.滴定条件及注意事项

    1)为了避免上述转化反应的进行,可以采取下列措施:

    a 将生成的AgCl沉淀滤出,再用NH4SCN滴定液滴定滤液,但这一方法需要过滤、洗涤等操作,手续较繁。

    b 在用NH4SCN滴定液回滴之前,向待测Cl-溶液中加入1~3ml硝基苯,并强烈振摇,使硝基苯包在AgCl的表面上,减少AgClSCN-的接触,防止转化。此法操作简便易行。

    c 利用高浓度的Fe3+作指示剂(在滴定终点时使浓度达到0.2mol/L),实验结果证明终点误差可减少到0.1%。

    2)此外,用本法时,应注意下列事项:

    a 为防止Fe3+的水解,应在酸性(HNO3)溶液中进行滴定,在酸性溶液中,Al3+Zn2+Ba2+CO32-等离子的存在也不干扰。与铬酸钾指示剂法相比,这是本法的最大优点。

    b 为避免由于沉淀吸附Ag+过早到达终点,在用硝基苯包裹AgCl沉淀时,临近终点应轻轻旋摇,以免沉淀转化,直到溶液出现稳定的淡棕红色为止。

    c 本法测定I-Br-时,由于AgIAgBr的溶解度都小于AgCl的溶解度,不存在沉淀转化问题,不需加入有机溶剂或滤去沉淀,滴定终点明显确切。

    d 滴定不宜在较高温度下进行,否则红色络合物褪色。


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