第8章-沉淀滴定法和滴定分析小结课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,hunan,city,university,湖 南 城 市 学 院,湖南城市学院化学与环境工程系,分析化学,第,8,章,沉淀滴定法和滴定分析小结,8.1,沉淀滴定法,8.2,滴定分析小结,1,第8章 沉淀滴定法和滴定分析小结8.1 沉淀滴定法8.2 滴,本章学习要求,:,1.,理解掌握沉淀滴定分析方法的基本原理和应用示例。,第,8,章,沉淀滴定法和滴定分析小结,2,本章学习要求:1. 理解掌握沉淀滴定分析方法的基本原理和应,8.1,沉淀滴定法,概 述,沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。虽然能形成沉淀的反应很多，但是能用于沉淀滴定的反应并不多，因为沉淀滴定法的反应必须满足下列几点要求：,(1),沉淀的溶解度很小；,(2),反应速度快，不易形成过饱和溶液；,(3),有确定化学计量点的简单方法；,(4),沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。,3,8.1 沉淀滴定法概 述 沉淀滴定法是,8.1.1,滴定曲线,Ag,+,+ Cl,-,= AgCl,K,sp,= Ag,+,Cl,-,=1.810,-10,pAg+pCl=p,K,sp,0.1000 mol/L AgNO,3,滴定,20.00 ml,同浓度,NaCl,溶液,4,8.1.1 滴定曲线Ag+ + Cl- = AgCl 0,滴定开始前：,Cl,-, = 0.1000 mol/L, pCl = 1.00,sp,：,Ag,+,=Cl,-,pCl = pAg = 1/2 p,K,sp,= 4.89,化学计量点后：,根据过量的,Ag,+,计算,+ 0.1%,Ag,+,(,过,),= 5.0, 10,-5,mol/L, pAg = 4.30,pCl = p,K,sp,-pAg = 9.81-4.30 = 5.51,化学计量点前：,用未反应的,Cl,-,计算,-0.1%,Cl,-,(,剩,),= 5.0, 10,-5,mol/L, pCl = 4.30,pAg = p,K,sp,- pCl = 9.81 - 4.30 = 5.51,5,滴定开始前：sp： Ag+=Cl-化学计量点,考虑,sp,附近，,AgCl,溶解进入溶液的离子：,-0.1%,Cl,-, =Cl,-,剩余,+Cl,-,溶解,Cl,-,溶解,=Ag,+,=c,K,sp,=Cl,-,Ag,+,=(Cl,-,剩余,+c)c,c= 3.35, 10,-6,mol/L,pCl = 4.27,pAg = p,K,sp,- pCl = 9.81 - 4.27 = 5.54,6,考虑sp附近，AgCl溶解进入溶液的离子：6,0 50 100 150 200,T,%,pCl,0.1000 mol/L,5.5,4.3,0,2,4,6,8,10,sp,滴定曲线,滴定突跃：,浓度,增大,10,倍，增大,2,个,pCl,单位,K,sp,减小,10,n,增加,n,个,pCl,单位,7,0 50 100,待测物：,Cl,-,指示剂：,K,2,CrO,4, 莫尔法,铁氨矾(,NH,4,Fe(SO,4,),2,), 佛尔哈德法,吸附指示剂, 法扬司法,滴定剂：,Ag,+,标准溶液,（,AgNO,3,）,滴定反应：,Ag,+, Cl,-, AgCl ,K,sp,=,1.56, 10,-10,8.1.2,沉淀滴定终点指示剂和沉淀滴定分析方法,8,待测物：Cl-指示剂：滴定剂：Ag+ 标准溶液 （AgNO3,待测物：,X,-,（,=Cl,-,、,Br,-,、,I,-,、,SCN,-,）,指示剂：,K,2,CrO,4, 莫尔法,铁氨矾(,NH,4,Fe(SO,4,),2,), 佛尔哈德法,吸附指示剂, 法扬司法,滴定剂：,Ag,+,标准溶液,（,AgNO,3,）,滴定反应：,Ag,+, X,-, AgX ,8.1.2,沉淀滴定终点指示剂和沉淀滴定分析方法,9,待测物：X- （=Cl-、Br-、I-、SCN-）指示剂：,1.,莫尔法,指示原理,:,CrO,4,2-,+ Ag,+,Ag,2,CrO,4,K,sp,= 1.10, 10,-12,指示剂,：,K,2,CrO,4,滴定反应：Ag,+, X,-, AgX ,滴定剂：,AgNO,3,标准溶液,待测物：,Br,-,、,Cl,-,滴定条件：,pH 6.5,10.0,10,1. 莫尔法指示原理: CrO42-+ Ag+ Ag2Cr,实验确定,：,浓度 ,5,10,-3,mol/L,指示剂用量,sp时, Ag,+,=Cl,-,=,K,sp(AgCl),1/2,=1.2510,-5,mol/L,CrO,4,2-,=,K,sp(Ag2CrO4),/Ag,+,2,=7,.,010,-,3,mol/L,CrO,4,2-,太大，终点提前，,CrO,4,2-,黄色干扰,CrO,4,2-,太小，终点滞后,11,实验确定： 浓度 510-3 mol/L指示剂用量CrO,用,0.1000mol/L Ag,+,滴定,0.1000mol/LKCl,指示剂,CrO,4,2-,= 5.0010,-3,mol/L,。计算由指示剂引入的终点误差。,(,生成可判断终点的,Ag,2,CrO,4,需消耗,2.0010,-5,mol/L,的,Ag,+,),sp,时, Ag,+,sp,=Cl,-,sp,=,K,sp(AgCl),1/2,=1.25,10,-5,mol/L,CrO,4,2-, Ag,+,2,=,K,sp(Ag2CrO4),出现沉淀时,: Ag,+,= ,K,sp(Ag2CrO4),/ CrO,4,2-,1/2,=,1.4810,-5,mol/L,明显,Ag,+,过量了,此时,Cl,-,=,K,sp,/Ag,+,=1.0510,-5,mol/L,Ag,+,过量,= Ag,+,-Cl,-,=1.4810,-5,-1.0510,-5,=0.4310,-5,12,用0.1000mol/L Ag+ 滴定0.1000mol/L,总多消耗的,Ag,+,:,Ag,+,总,=0.4310,-5,+2.0010,-5,= 2.4310,-5,mol/L,终点误差：,滴定剂过量的量,被测物的量,2.4310,-5,2V,0.1000V,100%,= 100%,=0.049%,13,总多消耗的Ag+:滴定剂过量的量被测物的量2.4310-5,酸度：,pH 6.5 10.0,； 有,NH,3,存在：,pH 6.5 7.2,H,+,+CrO,4,2-,Cr,2,O,7,2-,(,K,=4.310,14,),碱性太强：,Ag,2,O,沉淀,pH 6.5,酸性过强，导致,CrO,4,2-,降低，终点滞后,pH 10.0,Ag,+,+ nNH,3, Ag(NH,3,),n,pH p,K,a,(7.0),以,FI,-,为主,控制溶液,pH,24,吸附指示剂对滴定条件的要求： 荧光黄 HFI H,吸附指示剂对滴定条件的要求：,指示剂要带与待测离子相反电荷,静电作用强度要满足指示剂的吸附,充分吸附，沉淀表面积大,指示剂的吸附能力弱于待测离子,控制溶液,pH,离子强度,加入糊精,25,吸附指示剂对滴定条件的要求： 控制溶液pH 离子强度 加入糊,吸附指示剂对滴定条件的要求：,指示剂的吸附能力弱于待测离子,E,-,AgCl,Cl,-,Cl,-,FI,-,FI,-,Cl,-,SP,前,Cl,-,荧光黄,FI,-,AgCl,E,-,Cl,-,Cl,-,Cl,-,Cl,-,SP,前,曙红,E,-,Br,-, E,-, Cl,-, FI,-,26,吸附指示剂对滴定条件的要求： E-AgClCl-Cl-FI-,吸附指示剂的滴定条件的要求：,指示剂要带与待测离子相反电荷,静电作用强度要满足指示剂的吸附,充分吸附，沉淀表面积大,指示剂的吸附能力弱于待测离子,控制溶液,pH,离子强度,加入糊精,指示剂选择,27,吸附指示剂的滴定条件的要求： 控制溶液pH 离子强度 加入糊,滴定剂,Ag,对滴定条件的要求：,不能生成,Ag(OH),的沉淀,pH 10.0,沉淀,AgCl,对滴定条件的要求：,卤化银沉淀光照下易变为灰黑色,避免强光照射,28,滴定剂Ag对滴定条件的要求： pHSCN,-,Br,-,曙红,Cl,-,荧光黄,避免强光照射,29,法扬司法的滴定条件： 控制溶液pH在 pKa10.0之间,常用的吸附指示剂,:,指示剂,p,K,a,测定对象,滴定剂,颜色变化,滴定条件,(pH),荧光黄,7.0,Cl,-,Br,-,I,-,Ag,+,黄绿,-,粉红,7.0,10.0,二氯,荧光黄,4.0,Cl,-,Br,-,I,-,Ag,+,黄绿,-,粉红,4.0,10.0,曙红,2.0,Br,-,I,-,SCN,-,Ag,+,粉红,-,红紫,2.0,10.0,甲基紫,Ag,+,Cl,-,红,-,紫,酸性,30,常用的吸附指示剂: 指示剂pKa测定对象滴定剂颜色变化滴定条,4.,标准溶液的配制与标定,NaCl,：,基准纯或优级纯,直接配制,AgNO,3,:,粗配后用,NaCl,标液标定,棕色瓶中保存,31,4. 标准溶液的配制与标定NaCl：基准纯或优级纯31,莫尔法,佛尔哈德法,法扬斯法,指示剂,K,2,CrO,4,NH,4,Fe(SO,4,),2,吸附指示剂,滴定剂,Ag,SCN,-,Cl,-,或,Ag,+,滴定反应,Ag,+,+Cl,-,=AgCl,SCN,-,+Ag,+,=AgSCN,Ag,+,+Cl,-,=AgCl,指示原理,沉淀反应,2Ag,+,+CrO,4,-,=,Ag,2,CrO,4,配位反应,Fe,3+,+SCN,-,=,FeSCN,2+,物理吸附导致指示剂结构变化,pH,条件,pH,6.510.0,0.3mol/L,的,HNO,3,与指示剂,p,K,a,有关，,p,K,a,10.0,测定对象,Cl,-, Br,-, CN,-,Ag,+,Ag,+, Cl,-, Br,-, I,-, SCN,-,等,Cl,-, Br,-, SCN,-, Ag,+,等,总结,32,莫尔法佛尔哈德法法扬斯法指示剂K2CrO4 NH4Fe(SO,8.2,滴定分析小结,一、四种滴定方法的共同点,强碱滴定强酸,OH,-,+ H,+,= H,2,O,EDTA,滴定,Zn,2+,Y + Zn,2+,= ZnY,Ag,+,滴定,Cl,-,Ag,+,+,Cl,-,= AgCl,Ce,4+,滴定,Fe,2+,Ce,4+,+ Fe,2+,=Fe,3+,+ Ce,3+,33,8.2 滴定分析小结一、四种滴定方法的共同点33,34,34,共同点,1.,都是以消耗经准确计量的标准物质来测定物质的含量的。相对误差小，,0.1%,；,2.,随着滴定剂的加入，被滴定物质的浓度在计量点附近会有突变（突跃），利用指示剂的变色来指示滴定终点；,3.,滴定分析的终点误差,E,t,的定义都可以表示为,4.,四种滴定反应的反应进行程度都与反应平衡常数有关（氧化还原反应还与反应速度有关,）。,35,共同点1. 都是以消耗经准确计量的标准物质来测定物质的含量的,二、四种滴定分析方法的不同点,1.,强酸强碱的滴定产物是,H,2,O,，从滴定尚未开始直至滴定结束，,H,2,O,一直是一个常量，约为,55.5,molL,-1,；,2.,沉淀滴定有异相生成，一旦有沉淀生成，它的活度就被指定为,1,，并且不再改变；,3.,络合滴定产物,ML,的浓度在滴定过程中是一变量，滴定开始时，,ML,的浓度为零，随着滴定的进行，,ML,的浓度近线形地增大，直至化学计量点；,4.,最简单的氧化还原反应,Ce,4+,+Fe,2+,=Ce,3+,+ Fe,3+,的产物有两种，其滴定过程中的浓度变化与络合滴定类似。,5.,滴定分析的分类（两类）：产物浓度为一常量（酸碱和沉淀滴定）；滴定产物为一变量（络合和氧化还原滴定,),。,36,二、四种滴定分析方法的不同点1. 强酸强碱的滴定产物是H2O,6.,滴定终点指示剂的选择,（1）酸碱滴定：,变色点： pH=p,K,HIn,变色范围：pH=,p,K,HIn,1,（2）络合滴定：,变色点： lg,K,MIn,=pM,ep,变色范围： lg,K,MIn,= pM,ep,1,（3）氧化还原滴定：,变色点：,E,=,E,In,0,变色范围,E,=,E,In,0, V,（,4,）沉淀滴定,：,铬酸钾指示剂，铁铵钒指示,剂，吸附指示剂，依据实验经验，无确定公式。,37,6. 滴定终点指示剂的选择（1）酸碱滴定：变色点： pH=,7.,滴定反应能否准确滴定的判据,（1）酸碱滴定：,pH,0.3,一元酸：,ck,a,10,-8,，多元酸：,c,1,K,a1,/,c,2,K,a2,10,5,0.5%,c,1,K,a1,/,c,2,K,a2,10,4,1.0%,（2）络合滴定：,单一金属离子：,pM=0.2,E,t,= 0.1%,lg,c,K,稳,6,分别滴定：pM=0.2,E,t,= 0.1% 则lg,c,M,K,MY,6 lg,K,6,pM=0.2,E,t,= 0.5% 则lg,c,M,K,MY,5 lg,K,5,pM=0.2,E,t,= 1% 则lg,c,M,K,MY,4 lg,K,4,（3）氧化还原滴定：,E,t,= 0.1%,n,1,=,n,2,=1, lg,K,3（1+1)6 ,E,1,0,E,2,0,0.35V,n,1,=1,n,2,=2, lg,K,3（1+2)9,E,1,0,E,2,0,0.27V,n,1,=,n,2,=2, lg,K,3（1+1)6,E,1,0,E,2,0,0.18V,lg,K,3（,n,1,+,n,2,),(4)沉淀滴定：,38,7. 滴定反应能否准确滴定的判据（1）酸碱滴定：pH0,8.,终点误差,（,1,）酸碱滴定：,强碱滴定强酸滴定误差公式,:,一元弱酸或弱碱的滴定误差,:,多元酸滴定误差,:,第一终点,第二终点,pH,=,pH,ep,-pH,sp,39,8. 终点误差（1）酸碱滴定：多元酸滴定误差:第一终点第二终,E,=,E,ep,-,E,sp,E,0,=,E,1,0,-,E,2,0,(4),沉淀滴定法：,滴定误差进行具体计算,(2),络合滴定法：,pM,=pM,ep,-pM,sp,(3),氧化还原滴定法：,40,E =Eep-Esp E0=E10-E,