第四章滴定分析方法及应用沉淀滴定法课件.ppt
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1、全国高职高专药品类专业卫生部全国高职高专药品类专业卫生部“十二五十二五”规划教材规划教材分析化学(第分析化学(第2版)版)谢庆娟谢庆娟 李维斌李维斌第四章滴定分析方法及应用沉淀滴定法第1页,此课件共45页哦一、概 述u由于受上述条件的限制,目前应用较为广泛的是生成由于受上述条件的限制,目前应用较为广泛的是生成难溶性银盐难溶性银盐的反应,例如:的反应,例如:Ag+Cl-AgClAg+SCN-AgSCNu这种利用生成难溶性银盐反应的沉淀滴定法称为这种利用生成难溶性银盐反应的沉淀滴定法称为银量法银量法。第2页,此课件共45页哦一、概 述u银银量量法法按按照照指指示示终终点点的的方方法法不不同同可可分
2、分为为铬铬酸酸钾钾指指示示剂剂法法、吸吸附附指指示示剂剂法法和和铁铁铵铵矾矾指指示示剂剂法法。除除银银量量法法以以外外,还还有有其他沉淀滴定法。其他沉淀滴定法。u本章只讨论银量法。本章只讨论银量法。银量法银量法铬酸钾铬酸钾指示剂法指示剂法(重点)(重点)吸附吸附指示剂法指示剂法(重点)(重点)铁铵矾铁铵矾指示剂法指示剂法第3页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法二、铬酸钾指示剂法二、铬酸钾指示剂法(一)(一)测定原理测定原理AgNOAgNO3 3K2CrO4中性或弱碱性溶液中中性或弱碱性溶液中直接直接测定测定可溶性可溶性1 1、氯化物、氯化物2 2、溴化物、溴化物滴定滴定液液滴定滴定条件条件指
3、示剂指示剂滴定滴定目标目标滴定滴定方式方式第4页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 以以测测定定NaClNaCl为为例例讨讨论论该该法法的的测测定定原原理理。在在滴滴定定过过程程 中中,由由 于于AgCl的的 溶溶 解解 度度(1.2510-5mol/L)小小 于于Ag2CrO4的的溶溶解解度度(1.0310-4 mol/L),根根据据分分步步沉沉淀淀的的原原理理,首首先先析析出出的的是是AgCl沉沉淀淀。随随着着AgNO3滴滴定定液液的的不不断断加加入,入,AgCl沉淀不断生成,溶液中沉淀不断生成,溶液中Cl-浓度越来越小。浓度越来越小。第5页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 当当溶溶
4、液液中中的的Cl-反反应应完完全全时时,稍稍过过量量的的AgNO3即即可可使使溶溶液液中中的的 ,从从而而立立即即生生成成砖砖红红色色的的Ag2CrO4沉沉淀淀,以以指指示示滴滴定定终终点点的的到到达达。其其反反应为应为:第6页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法知识链接知识链接分析沉淀分析沉淀 当当溶溶液液中中同同时时存存在在几几种种离离子子(如如Cl-、Br-、I-)均均可可与与所所加加的的试试剂剂(AgNO3)发发生生沉沉淀淀反反应应时时,若若它它们们的的起起始始浓浓度度接接近近,则则生生成成沉沉淀淀的的溶溶解解度度小小的的离离子子先先沉沉淀淀(如如AgI),生生成成沉沉淀淀的的溶溶解解
5、度度大大的的离离子子后后沉沉淀淀(如如AgCl),这种先后沉淀的现象称为这种先后沉淀的现象称为分步沉淀分步沉淀。第7页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法课堂互动课堂互动 使使用用铬铬酸酸钾钾指指示示剂剂法法测测定定BrBr-或或ClCl-时时,滴滴定定终终点点前前,加加入入的的滴滴定定液液AgAg+为为何何不不会会与与加加入入的指示剂的指示剂CrO4CrO42 2-生成生成AgAg2 2CrOCrO4 4沉淀?沉淀?第8页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法(二)滴定条件(二)滴定条件 1 1.指指示示剂剂的的用用量量 指指示示剂剂的的用用量量应应当当控控制制在在化化学学计计量量点点附附近近
6、恰恰好好生生成成Ag2CrO4沉沉淀淀为为宜宜,若若用用量量过过多多,卤卤离离子子尚尚未未沉沉淀淀完完全全即即有有Ag2CrO4的的砖砖红红色色沉沉淀淀生生成成,使使终终点点提提前前,产产生生负负误误差差;若若用用量量过过小小,则则在在滴滴定定至至计计量量点点后后,稍稍过过量量的的AgNO3不不能能形形成成Ag2CrO4沉沉淀淀,使使终终点点推推后后,产产生生正正误误差。差。滴定滴定起点起点滴定滴定计量点计量点计量点前变色计量点前变色负误差负误差计量点后变色计量点后变色正误差正误差第9页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 计计量量点点时时K2CrO4指指示示剂剂的的理理论论用用量量可可根根据
7、据溶溶度度积常数计算如下:积常数计算如下:第10页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 在在实实际际测测定定中中,由由于于CrO42-显显黄黄色色,浓浓度度较较高高时时会会掩掩盖盖Ag2CrO4的的砖砖红红色色沉沉淀淀,影影响响终终点点的的确确定定,故故指指示示剂剂的的实实际际用用量量应应比比理理论论计计算算量量略略低低一一些些。实实践践证证明明,在在一一般般滴滴定定中中CrO72-约约为为510-3mol/L较较为为合合适适。若若反反应应液液体体积积为为50100ml,则则加加入入5%(g/ml)铬铬酸酸钾钾指指示示剂剂12ml即即可。可。第11页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 2.溶
8、溶液液的的酸酸度度 K2CrO4指指示示剂剂法法只只能能在在中中性性或或弱弱碱碱性性(pH 6.510.5)溶液中进行)溶液中进行。若若溶溶液液为为酸酸性性(或或pH 6.5)时时,则则 与与H+结结合,导致化学计量点时,不能形成合,导致化学计量点时,不能形成Ag2CrO4沉淀。沉淀。若溶液为强碱性(或若溶液为强碱性(或pH 10.5),则会生成),则会生成Ag2O的褐色沉淀。的褐色沉淀。第12页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 当溶液的酸碱度不适宜时需要调节。否则应改为其他指示剂法。当溶液的酸碱度不适宜时需要调节。否则应改为其他指示剂法。碱碱性性酸酸性性用稀用稀HNO3中和中和用用NaH
9、CO3、CaCO3或或Na2B4O710H2O等中和等中和适宜适宜酸碱酸碱度度进进行行滴滴定定第13页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 3.滴滴定定不不能能在在氨氨碱碱性性溶溶液液中中进进行行 因因为为AgCl和和Ag2CrO4均能与均能与NH3反应生成反应生成Ag(NH3)2+而使沉淀溶解。而使沉淀溶解。AgCl+2 NH3 Ag(NH3)2+Cl-Ag2CrO4+4 NH3 2Ag(NH3)2+CrO42-第14页,此课件共45页哦课堂互动课堂互动 能能否否用用铬铬酸酸钾钾指指示示剂剂法法测测定定NH4Cl的的含含量量,若能,该如何控制酸度条件。若能,该如何控制酸度条件。第二节 银量法
10、二、铬酸钾指示剂法第15页,此课件共45页哦二、铬酸钾指示剂法 4.排排除除干干扰扰离离子子 溶溶液液中中能能与与 生生成成沉沉淀淀的的阳阳离离子子;能能与与Ag+生生成成沉沉淀淀的的阴阴离离子子,及及有有色色离离子子或或在在中中性性、弱弱碱碱性性溶溶液液中中易易水水解解的的离离子子等等,对对滴滴定定测测定均有干扰,需预先将其分离或掩蔽。定均有干扰,需预先将其分离或掩蔽。另另外外,铬铬酸酸钾钾指指示示剂剂法法不不宜宜用用于于测测定定I-、SCN-,因因为为AgI、AgSCN沉沉淀淀具具有有较较强强的的吸吸附附作作用用,从从而而产产生较大的测定误差。生较大的测定误差。第16页,此课件共45页哦三
11、、吸附指示剂法三、吸附指示剂法三、吸附指示剂法 吸吸附附指指示示剂剂法法是用吸附指示剂确定滴定终点,以AgNO3溶液为滴定液测定卤化物的银量法。(一)测定原理(一)测定原理 吸吸附附指指示示剂剂是是一一种种有有机机染染料料,在在溶溶液液中中电电离离出出的的离离子子呈呈现现出出某某种种颜颜色色,当当其其被被带带电电的的沉沉淀淀胶胶粒粒吸吸附附时时,结结构构发发生生改改变变而而导导致致其其颜颜色色发发生生变变化化,以指示滴定终点的到达。以指示滴定终点的到达。第17页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法 例例如如,以以荧荧光光黄黄为为指指示示剂剂,用用AgNO3滴滴定定液液测测定定Cl-时的作用原理如
12、下。时的作用原理如下。荧荧光光黄黄本本身身是是一一种种有有机机弱弱酸酸,可可用用HFI来来表表示示,在在水溶液中可离解为水溶液中可离解为H+和和FI-,即:,即:HFI H+FI-FIFI-被吸附前被吸附前FIFI-被沉淀吸附被沉淀吸附FIFI-被吸附后被吸附后第18页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法 终点时的吸附反应可用下列式子表示。终点时的吸附反应可用下列式子表示。AgClAg+FI-(黄绿色)(黄绿色)AgClAg+FI-(微红色)(微红色)知识链接知识链接 沉淀的表面吸附,由于沉淀表面的离子电荷未达到沉淀的表面吸附,由于沉淀表面的离子电荷未达到平衡,它们的残余电荷吸引了溶液中带相反电
13、荷的离子。这种平衡,它们的残余电荷吸引了溶液中带相反电荷的离子。这种吸附是有选择性的:吸附是有选择性的:首先与沉淀中离子相同或相近而电荷相等首先与沉淀中离子相同或相近而电荷相等的离子优先被吸附;其次,能与沉淀中的离子生成溶解度较小的离子优先被吸附;其次,能与沉淀中的离子生成溶解度较小的物质就越容易被吸附;价数越高、浓度越大的离子则容易被的物质就越容易被吸附;价数越高、浓度越大的离子则容易被吸附。吸附。第19页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法(二)(二)滴定条件滴定条件 1.1.保保持持沉沉淀淀呈呈胶胶体体状状态态 滴滴定定前前应应加加入入糊糊精精或或淀淀粉粉等等亲亲水水性性的的高高分分子子化
14、化合合物物,防防止止胶胶粒粒的的凝凝聚聚,使使AgXAgX沉沉淀淀保保持持溶溶胶胶状状态态,以以增增大大吸吸附附表表面面积积,使终点颜色变化敏锐。使终点颜色变化敏锐。2.2.控控制制溶溶液液的的酸酸度度在在适适当当的的范范围围 吸吸附附剂剂大大多多是是有有机机弱弱酸酸,而而起起指指示示作作用用的的主主要要是是阴阴离离子子。为为了了使使指指示示剂剂主主要要以以阴阴离离子子形形态态存存在在,必必须须控控制溶液的酸度在一定的范围内。制溶液的酸度在一定的范围内。第20页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法课堂活动课堂活动 请请您您解解释释对对于于KaKa值值较较小小(酸酸性性较较弱弱)的的吸吸附附指指示
15、示剂剂,滴滴定定时时要要求求溶溶液液的的酸酸度度要要低低些些;对对于于KaKa值值较较大大的的吸吸附附指指示示剂剂,要要求求溶溶液液的的酸酸度度可可适适当当高高一一些些的的原原因。因。第21页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法3.避避免免在在强强光光照照射射下下滴滴定定 因因为为卤卤化化银银遇遇光光照照射射会会分分解解析析出出金属银。金属银。4.选选择择吸吸附附力力适适当当的的指指示示剂剂 卤卤化化银银胶胶体体微微粒粒对对待待测测离离子子的的吸附力应略大于对指示剂的吸附力吸附力应略大于对指示剂的吸附力。吸引力略大吸引力略大吸引力略小吸引力略小被测离子被测离子沉淀胶体颗粒沉淀胶体颗粒指示剂指示剂
16、第22页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法表表4-1 常用的吸附指示剂常用的吸附指示剂指示剂指示剂 待测离子待测离子 滴定液滴定液 适用适用pH范围范围 颜色变化颜色变化 荧光黄荧光黄 Cl-Ag+710 黄绿色黄绿色微红色微红色二氯荧光黄二氯荧光黄 Cl-Ag+410 黄绿色黄绿色红色红色 曙红曙红 Br-、I-、SCN-Ag+210 橙色橙色紫紫红色红色二甲基二碘荧光黄二甲基二碘荧光黄 I-Ag+中中 性性 橙红色橙红色蓝红蓝红色色 酚藏红酚藏红 Cl-、Br-Ag+酸酸 性性 红色红色蓝色蓝色 卤化银胶粒对卤素离子和几种常见的吸附指示剂的吸附能力的大小顺序如下:I-二甲基二碘荧光黄二甲基
17、二碘荧光黄Br-曙红曙红 Cl-荧光黄荧光黄第23页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法课堂活动课堂活动课堂活动课堂活动 使使用用吸吸附附指指示示剂剂法法测测定定I I-或或或或ClClClCl-时时,分分别别最最适适合合使用哪种指示剂,是何原因。使用哪种指示剂,是何原因。第24页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法 除除铬铬酸酸钾钾指指示示剂剂法法和和吸吸附附指指示示剂剂法法之之外外,还还有有铁铵矾指示剂法。铁铵矾指示剂法。铁铁铁铁铵铵铵铵矾矾矾矾指指指指示示示示剂剂剂剂法法法法是是是是以以以以铁铁铁铁铵铵铵铵矾矾矾矾 NHNH4 4Fe(SO4 4)212H12H2OO 为为为为 指指指指 示
18、示示示 剂剂剂剂,用用用用 NHNH4 4SCN或或KSCN溶溶液液为为滴滴定定液液,在在酸酸性性溶溶液液中中测测定定可可溶溶性性银银盐盐和和卤卤素素化化合合物物的的银银量量法法,根根据据测测定定对对象象的的不不同同,该方法可分为该方法可分为直接滴定法和返滴定法。直接滴定法和返滴定法。直接滴定法和返滴定法。直接滴定法和返滴定法。第25页,此课件共45页哦三、吸附指示剂法 (1 1)直直 接接 滴滴 定定 法法 测测 定定 银银 盐盐 是是 以以 铁铁 铵铵 矾矾 NH4 4Fe(SO4)Fe(SO4)2 212H12H2O 为为 指指 示示 剂剂,NH4 4SCN或或KSCN溶溶液液为为滴滴定
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