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简便方法指示终点

发布时间:2024-12-31 01:19:15

㈠ 比较银量法的几种指示终点的方法

一、铬酸钾指示剂法(Mohr法)

1、原理:在中性或弱碱性的介质中,以K₂CrO₄为指示剂,用AgNO₃标准溶液直接滴定Cl-(或Br-)。

2、滴定条件

(1)指示剂的用量

(2)溶液的酸度

(3)滴定时应剧烈振摇

(4)干扰的消除

3、应用范围:Mohr法主要用于Cl-、Br-、CN-,不适用于测定I-和SCN-。

二、铁铵矾指示剂法(Volhard法)

直接滴定法和返滴定法的原理(反应在什么介质下进行)、滴定条件、应用范围(都很重要)

1、直接滴定法

(1)原理:在酸性条件下,以铁铵矾为指示剂,用KSCN或NH₄SCN为标准溶液直接滴定Ag+。

(2)滴定条件

1)滴定应在0.1-1mol/L HNO₃介质中进行。

2)滴定过程中,不断有AgSCN沉淀形成,由于AgSCN具有强烈的吸附作用,部分Ag+被吸附于表面,使终点出现过早,结果偏低。因此,滴定过程中必须充分振摇,使沉淀吸附降到最低。

(3)应用范围:可测定Ag+

2、返滴定法

(1)原理:在含有卤素离子的HNO₃溶液中,加入一定量过量的AgNO₃,以铁铵矾为指示剂,用NH4SCN标准溶液返滴定过量的AgNO₃。

(2)滴定条件

1)滴定应在0.1-1mol/L HNO₃介质中进行。

2)强氧化剂、氮的氧化物及铜盐、汞盐均与SCN-作用而干扰测定,必须事先除去。

3)返滴定法测定碘化物时,指示剂必须在加入过量AgNO₃溶液之后才能加入,以免发生反应,造成结果误差。

4)返滴定法测定Cl-时,可发生沉淀转化反应。由于沉淀转化的存在,过多地消耗了NH₄SCN标准溶液,造成一定的滴定误差。返滴定法测定Br-和I-时,不会发生沉淀转化反应。

(3)应用范围:可测定Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子

三、吸附指示剂法(Fajans法)

1、原理:是利用沉淀对有机染料吸附而改变其颜色来指示滴定终点的方法。

2、滴定条件

(1)常加入一些保护胶体试剂如糊精等,阻止卤化银凝聚,使其保持胶体状态。

(2)溶液的酸度有利于指示剂显色型体的存在。

(3)胶体颗粒对指示剂的吸附能力应略小于对被测离子的吸附能力。

常用吸附指示剂的吸附力的大小次序为:I->二甲基二碘荧光黄>Br->曙红>Cl->荧光黄(滴定Cl-只能选荧光黄,滴定Br-选曙红为指示剂)

(1)简便方法指示终点扩展阅读

银量法的基本原理

1、滴定过程及滴定曲线上各点所对应溶液中离子的变化

2、终点前、终点、终点后PX值计算

终点前0.1%:PX-0.1%=-lgc/2000=3.3-lgc(c为起始浓度)

终点后0.1%,PX+0.1%=PKsp+lgc-3.3

滴定突跃:△PX=PKsp+2lgc-6.6

㈡ 银量法的具体方法

指示终点方法 1.原理
用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-]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、NaHCO3或CaCO3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AgCl和Ag2CrO4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。 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AgCl和AgSCN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AgCl与SCN-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+及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-和Br-时,由于AgI和AgBr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。 1.原理
用AgNO3液为滴定液,以吸附指示剂指示终点,测定卤化物的滴定方法。
吸附指示剂是一些有机染料,它们的阴离子在溶液中很容易被带正电荷的胶态沉淀所吸附,而不被带负电荷的胶态沉淀所吸附,并且在吸附后结构变形发生颜色改变。
若以Fl-代表荧光黄指示剂的阴离子,则变化情况为:
终点前Cl-过量(AgCl)Cl-┇M+
终点时Ag+过量(AgCl)Ag+┇X-
(AgCl)Ag+吸附Fl-(AgCl)Ag+┇Fl-
(黄绿色)(微红色)
2.滴定条件
为了使终点颜色变化明显,应用吸附指示剂时需要注意以下几个问题:
(1)吸附指示剂不是使溶液发生颜色变化,而是使沉淀的表面发生颜色变化。因此,应尽可能使卤化银沉淀呈胶体状态,具有较大的表面。为此,在滴定前应将溶液稀释并加入糊精、淀粉等亲水性高分子化合物以形成保护胶体。同时,应避免大量中性盐存在,因为它能使胶体凝聚。
(2)胶体颗粒对指示剂离子的吸附力,应略小于对被测离子的吸附力,否则指示剂将在等当点前变色。但对指示剂离子的吸附力也不能太小,否则等当点后也不能立即变色。滴定卤化物时,卤化银对卤化物和几种常用的吸附指示剂的吸附力的大小次序如下:
I->二甲基二碘荧光黄>Br->曙红>Cl->荧光黄
因此在测定Cl-时不能选用曙红,而应选用荧光黄为指示剂。
(3)溶液的pH应适当,常用的吸附指示剂多是有机弱酸,而起指示剂作用的是它们的阴离子。因此,溶液的pH应有利于吸附指示剂阴离子的存在。也就是说,电离常数小的吸附指示剂,溶液的pH就要偏高些;反之,电离常数大的吸附指示剂,溶液的pH就要偏低些。
(4)指示剂的离子与加入滴定剂的离子应带有相反的电荷。
(5)带有吸附指示剂的卤化银胶体对光线极敏感,遇光易分解析出金属银,在滴定过程中应避免强光照射。 (一)硝酸银滴定液
1.配制间接法配制
2.标定用基准氯化钠标定,以荧光黄指示液指示终点。
3.贮藏置玻璃塞的棕色玻瓶中,密闭保存。
(二)硫氰酸铵滴定液
1.配制间接法配制
2.标定用硝酸银滴定液标定,以硫酸铁铵指示液指示终点。
其他方法
虽然可定量进行的沉淀反应很多,但由于缺乏合适的指示剂,而应用于沉淀满定的反应并不多,比较有实际意义的是银量法。因此本人将银量法用两种表达方式集合一起给大家参考,希望能让大家都掌握这个方法。
银量法:根据其确定终点指示剂的方法不同常分为三种。 (Mohr Method)——K2CrO4指示剂
(一)原理:以AgNO3标准溶液测定Cl-为例
终点前:Ag++Cl-=AgCl(白色)Ksp=1.8×10ˉ10
终点时:2Ag++CrO42-=Ag2CrO4(砖红色)Ksp=2.0×10ˉ12
沉淀的溶解度S:S(AgCl)=1.34×10-5mol/L
计量点附近终点出现的早晚与溶液中[CrO42-]有关:
[CrO42-]过大------终点提前------结果偏低(-TE%)
[CrO42-]过小-------终点推迟------结果偏高(+TE%)
(二)指示剂用量(CrO42-浓度)
实际滴定中:因为K2CrO4本身呈黄色,按[CrO42-]=5.9×10-2mol/L加入,则黄颜色太深而影响终点观察,实验中,采用K2CrO4浓度为2.6×10-3mol/L~5.6×10-3mol/L范围比较理想。(计算可知此时引起的误差TE<±0.1%)
在实验中:50~100ml溶液中加入5%K2CrO41ml。
(三)滴定条件
1.溶液的酸度
通常溶液的酸度应控制在pH=6.5~10(中性或弱碱性),
若酸度高,则:
Ag2CrO4+H=2Ag++HCrO4- Ka2=3.2×10-7导致铬酸银沉淀溶解,终点滞后。
2HCrO4-?Cr2O72-+H2OK=98
若碱性太强:2Ag++2OH-2AgOH=Ag2O↓+H2O导致银离子损失。
缓冲溶液通常使用硼酸或碳酸氢钠,不能用氨性缓冲溶液,因生成银氨络离子干扰测定。
当溶液中有少量NH3存在时,则应控制在pH=6.5~7:
NH3++OH-NH3+H2O=Ag+Ag(NH3)2+
2.沉淀的吸附现象 先生成的AgCl↓易吸附Cl-使溶液中[Cl-]↓,终点提前,滴定时必须剧烈摇动。AgBr↓吸附更强。
故莫尔法不适用于滴定I-,SCN-等被对应银盐沉淀强烈吸附的离子。
3.干扰离子的影响
①能与Ag+生成沉淀的阴离子(PO43-、AsO43-、SO32-、S2-、CO32-、C2O42-)
②能与Cr2O72-生成沉淀的阳离子(Pb2+、Ba2+)
③在弱碱性条件下易水解的离子(Al3+、Fe3+、Bi3+)
④大量的有色离子(Co2+、Cu2+、Ni2+)都可能干扰测定,应预先分离。 (Volhard Method)——铁铵矾[NH4Fe(SO4)2]指示剂
(一)原理:
SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)Ksp=1.0×10-12
终点时:SCN-+Fe3+=FeSCN2+(红色)K稳=138
终点出现早晚与[Fe3+]大小有关。
(二)滴定条件
1.溶液的酸度——在硝酸的酸性条件下进行
2.直接滴定法测定Ag+时,AgSCN吸附Ag+,近终点时需剧烈摇动
3.返滴定法测定Cl-时:
Cl-+Ag+(过量)=AgClˉ SAgCl=1.35×10-5mol/L大
Ag+(剩余)+SCN-?AgSCNˉ SAgSCN=1.0×10-6mol/L小
终点时:SCN-+Fe+=FeSCN2+(红)发生转化作用:
AgClˉ+SCN-=AgSCNˉ+Cl-
致使[SCN-]ˉ,已生成的FeSCN2+离解,红色消失,多消耗SCN-,造成较大误差,常采取预防措施:
(1)加入有机溶剂硝基苯(有毒)、1,2—二氯乙烷、甘油等,用力摇动,使AgClˉ表面被有机溶剂覆盖,减少与溶液接触;
(2)近终点时,防止剧烈摇动;
(3)加入AgNO3先生成AgCl后,先加热至沸使AgCl凝聚,滤去沉淀后取清液滴定。
4.干扰物质
强氧化剂及铜盐、Hg盐等,应预先分离或掩蔽。 (Fajans Method)——吸附指示剂
(一)原理:
吸附指示剂大多是有机酸------当被沉淀表面吸附后------结构发生变化------颜色发生变化
例:用AgNO3溶液滴定Cl-,采用有机酸荧光黄指示剂(HFIn),为指示剂:
HFIn=H++FIn-(黄绿色)
计量点前:Ag++Cl-=AgClˉ(白色)
AgCl+Cl-?AgCl=Cl-吸附构晶离子
计量点后—终点时:AgCl+Ag+?AgCl·Ag+(Ag+过量)
AgCl·Ag++FIn-=AgCl+AgFIn
黄绿色粉红色
(二)滴定条件
1.加入胶体保护剂——糊精或淀粉
2.酸度:一般在中性、弱碱性、弱酸性溶液中进行
HFIn分子不易被吸附,FIn-阴离子存在与Ka有关.
Ka-允许酸度越高(pH值ˉ)
如:曙红Ka较大,pH32以上使用;
而荧光黄Ka较小,pH37以上使用。
但:最高pH二甲基二碘荧光黄>Br->曙红>Cl->荧光黄或二氯荧光黄

㈢ 络合滴定常用的方法有哪些 适用于什么情况

络合滴定指示终点的判断方法有指示剂变色、电位法指示终点,也可采用分光光度法来指示终点。但最为方便、最常用的是使用金属指示剂。作为金属指示剂,必须具备以下条件:
(1)在滴定的PH范围内,游离指示剂(In)本身的颜色与其金属离子络合物(MIn)的颜色应有显着的区别。这样,终点时的颜色变化才能明显。
(2)指示剂与金属离子的显色反应必须灵敏、迅速,具有良好的可逆性。
(3)金属离子—指示剂的络合物(MIn)的稳定性要适当,即MIn络合物即要有足够的稳定性,又要比MY络合物的稳定性差。如果MIn稳定性太低,就会使终点提前,而且颜色变化不敏锐;如果稳定性太高,就会使终点延迟或看不到滴定终点。
(4)指示剂应具有一定的选择性,即在一定条件下只对某一种或几种离子发生显色反应,在条件改变时,又能作其它离子滴定的指示剂。
(5)发生显色反应,在改变条件时,又能作其它离子滴定的指示剂。
(6)显色络合物应易溶于水,不得生成胶体溶液或沉淀。

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