沉淀滴定法的原理
分析化学 第七章 沉淀滴定法
沉淀滴定法
“十二五”职业教育国家规划教材 高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材
学习目标：
1．掌握常用的沉淀滴定方法；
2．掌握沉淀滴定分析结果的计算； 3．了解沉淀滴定法在生产实践中的应用。
本章导读
理论基础：沉淀反应。
重要知识点：溶解度与溶度积；分步沉淀。
难点：佛尔哈德法中的返滴定法；吸附指示剂 的作用原理。
二、返滴定法测定卤化物
第三节 佛尔哈德法
佛尔哈德法是在酸性介质中，以铁铵矾
[NH4Fe(SO4)2·12H2O] 作指示剂来确定滴定终
点的一种银量法。根据滴定方式的不同，佛
尔哈德法分为直接滴定法和返滴定法两种。
一、直接滴定法测定Ag+
在含有 Ag+ 的 HNO3 介质中，以铁铵矾作指 示剂，用 NH4SCN 标准溶液直接滴定，当滴定 到化学计量点时，微过量的 SCN- 与 Fe3+ 结合 生成红色的[FeSCN]2+即为滴定终点。
2
滴定溶液中c (K2CrO4)为5×10-3mol/L是适宜的 浓度。
四、应用
莫尔法通常用来测定氯化物和溴化物。 莫尔法不能用于准确测定碘化物和硫氰化物。
莫尔法干扰因素较多，凡能与 CrO42- 生成沉淀 的阳离子，与Ag+生成沉淀的阴离子，均产生干 扰。
第三节 佛尔哈德法
一、直接滴定法测定Ag+
第一节 概述
第二节 莫尔法
第三节 佛尔哈德法
第四节 法扬司法
第一节 概述
一、沉淀滴定法的基本原理
二、沉淀滴定法Βιβλιοθήκη 分类一、沉淀滴定法的基本原理
第五章 沉淀滴定法
沉淀滴定——铬酸钾指示剂法
一、铬酸钾指示剂法（又称莫尔法） （二）滴定条件 1、指示剂的用量 指示剂过量：Cl-未完全沉淀，即有砖红色沉淀生成，终 点提前，造成负误差。且CrO42-本身是黄色，影响观察。 指示剂不足：到达化学计量点，过量的AgNO3仍不能和 CrO42-形成沉淀，终点滞后，造成正误差。 指示剂理论用量：由计算可得。（以测定CI-为例） Ag+ + CIAgCI↓ KSP(AgCI)=1.77×10-10 加入铬酸钾指示剂的用量可根据溶度积常数 进行计算 ：（化学计量点时） [Ag+]=[Cl-]=Ksp(AgCl)1/2 =1.33×10-5 mol/L [CrO42-]=Ksp(Ag2CrO4)/[Ag+]2 =6.3×10-3 mol/L 当溶液中[CrO42-] [Ag+]2 > Ksp(Ag2CrO4)指示剂显色 实际滴定时，在总体积为50-100ml的溶液中 加入浓度为5%的铬酸钾指示剂1-2ml。
形成氧化银黑色沉淀，多 消耗硝酸银，并影响比色
不能在氨碱性的溶液中进行：
AgCl + 2NH 3
形成银氨配离子而溶 [Ag(NH3)2]++Cl- 解，使终点推迟
在中性或弱碱性中进行（pH6.5-10.5）
预处理： 溶液酸性较强，先用硼砂或碳酸氢钠等中和； 溶液为氨碱性或强碱性时，先用硝酸中和。
一、铬酸钾指示剂法（又称莫尔法） （二）滴定条件 3、沉淀吸附 生成的卤化银沉淀吸附溶液中过量的卤离子，使溶液中 卤离子浓度降低，以致终点提前而出现负误差。因此，滴定 时必须剧烈摇动，及时释出被吸附的阴离子，防止重点提前 出现。 铬酸钾法不适用于测定碘化物及硫氰酸盐，因为AgI和 AgSCN沉淀更强烈地吸附I-和SCN-，强烈摇动达不到解除吸附 （解吸）的目的。 CI 以AgCI为例 CICICICI CICICICI-
第七章-2 沉淀滴定法
一、沉淀滴定法对沉淀反应的要求： 沉淀滴定法对沉淀反应的要求： (1)沉淀反应反应必须快速、定量地进行，不易形 沉淀反应反应必须快速、定量地进行， 沉淀反应反应必须快速 成过饱和溶液； 成过饱和溶液； (2)沉淀组成必须恒定，溶解度小，且沉淀过程中 沉淀组成必须恒定，溶解度小， 沉淀组成必须恒定 不易发生共沉淀现象； 不易发生共沉淀现象； (3) 有较简单的方法确定滴定终点； 有较简单的方法确定滴定终点； (4) 沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。 沉淀的吸附现象应不妨碍化学计量点的测定。
三、滴定曲线 例如： 滴定20.00 ml 同浓 例如：以0.1000 mol/L AgNO3滴定 度NaCl 溶液
Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ksp= [Ag+][Cl-]=1.8×10-10 × pAg+pCl=pKsp
滴定曲线
10
0.1000 mol/L
8 6
滴定突跃： 滴定突跃：
5、铵盐的影响 、 (1)如果溶液中有铵盐存在，当溶液 值较大时， 如果溶液中有铵盐存在， 值较大时， 如果溶液中有铵盐存在 当溶液pH值较大时 会有NH3 生成 ， 它与 + 易生成 生成， 它与Ag 易生成Ag(NH3)2+ 而使 会有 AgCl和 Ag2CrO4 溶解度增大 ， 测定准确度下降 。 溶解度增大，测定准确度下降。 和 (2)实验证明，当cNH4+<0.05 mol·L-1时，溶液的 实验证明， 实验证明 pH值控制在 ＝ 6.5-7.2， 可得满意结果 ； 若 值控制在pH＝ 值控制在 ， 可得满意结果； cNH4+>0.05 mol·L-1 ，仅通过控制酸度已不能消 除其影响。 除其影响。 (3)如果溶液中有 3存在时，必须用酸中和。 如果溶液中有NH 存在时，必须用酸中和。 如果溶液中有
沉淀滴定法的原理
沉淀滴定法的原理
沉淀滴定法是一种常用的分析化学方法，它通过溶液中发生的沉淀反应来确定
物质的含量。
沉淀滴定法的原理主要包括沉淀生成、滴定终点的判定和计算含量三个方面。
首先，沉淀滴定法的原理涉及到沉淀生成的过程。
在滴定过程中，当两种反应
物混合后，若生成的产物是不溶于溶液的沉淀物，就可以利用沉淀的生成来确定物质的含量。
沉淀生成的反应通常是通过加入沉淀剂，使两种溶液中的离子发生沉淀反应而实现的。
这种方法对于一些难以直接测定的离子或物质具有很高的应用价值。
其次，沉淀滴定法的原理还包括滴定终点的判定。
在沉淀滴定中，滴定终点的
判定是非常关键的一步。
通常情况下，我们会使用指示剂来帮助判断滴定终点。
指示剂可以根据滴定过程中溶液的颜色变化来判断反应是否达到终点。
当反应接近终点时，滴定溶液的颜色会发生明显变化，这时就需要停止滴定，从而确定物质的含量。
最后，沉淀滴定法的原理还涉及到含量的计算。
通过滴定过程中所消耗的滴定
液的体积，结合反应的化学方程式，可以计算出物质的含量。
这种计算方法简单直观，能够准确地确定物质的含量。
总的来说，沉淀滴定法是一种简单而有效的分析化学方法，它通过沉淀生成、
滴定终点的判定和含量的计算来确定物质的含量。
这种方法在实际应用中具有很高的价值，可以帮助我们准确地分析和测定各种物质的含量，对于化学分析和实验室工作有着重要的意义。
1常见的沉淀滴定方法
常见几种沉淀滴定法①方法原理 ：在中性或弱碱性溶液中，用铬酸钾作指示剂，用硝酸银标准溶液直接滴定Cl - (或Br -)。
出现砖红色的Ag 2CrO 4沉淀，指示滴定终点的到达。
滴定反应：Ag + + Cl - = AgCl ↓(白色)K sp = 1.8×10-10计量点时：＝1.25⨯10-5mol/L 指示反应：2Ag + + CrO 42- = Ag 2CrO 4 ↓（砖红色）K sp = 2.0×10-12 依据：AgCl(AgBr )与Ag 2CrO 4溶解度和颜色有显著差异1. 莫尔法[][] 4.710sp Ag Cl K +--===按分散相和分散介质的聚集状态分类 ②指示剂的用量滴定终点时:若要AgCl 沉淀生成的同时也出现Ag 2CrO 4砖红色沉淀，所需CrO 42- 浓度为终点时控制在c (K 2CrO 4) =5⨯10-3 mol·L -1为宜。
AgCl)()(Cl )(Ag sp K c c ==-+)L mol (101.6108.1101.1AgCI)()CrO Ag ()(Ag )CrO Ag ()(CrO 131012sp 42sp 242sp 24----+-⋅⨯=⨯⨯===K K c K c③滴定条件滴定应在中性或弱碱性(pH = 6.5～10.5)介质中进行。
酸性太强:2Ag2CrO4+2H+ 4Ag+ +2HCrO42-4Ag+ + Cr2O72- + H2O碱性太强: 2Ag+ + 2OH -→ Ag2O↓ + H2O预先分离干扰离子：与Ag+ 生成沉淀：PO43-、 AsO43-、 SO32-、S2-等；与CrO42-生成沉淀：Ba2＋、 Pb2＋；有色离子：大量Cu+、 Co2+、Ni2+等；易水解的离子：Fe3+、Al3+、Bi3+等。
应用范围气凝胶：直接滴定：Cl -、Br -、 CN -；I -和SCN -不能测定，因为AgI或AgSCN 沉淀强烈吸附I -或SCN -，使终点提前。
沉淀滴定法
沉淀滴定法第一节概述沉淀滴定法又称容量滴定法，是以沉淀反应为基础的滴定分析方法沉淀反应很多，但是用作滴定法的沉淀反应必须满足下列条件：（1）沉淀的溶解度必须很小（2）反应迅速、定量（3）有适当的指示终点的方法（4）沉淀的吸附现象不能影响终点的确定用于沉淀滴定法的反应，主要是生成难溶性银盐的反应银量法：利用生成难溶性银盐的滴定法，习惯上称为~本法可以用来测定含氯离子、溴离子、碘离子、硫氰酸根离子以及银离子等离子的化合物沉淀滴定法，除了银量法以外，还有利用其他沉淀反应的方法第二节银量法一、基本原理（一）滴定曲线1 滴定开始前溶液中氯离子浓度为溶液的原始浓度2 滴定至化学计量点前溶液中氯离子浓度，取决于剩余的氯化钠的浓度3 化学计量点时溶液是AgCl的饱和浓度4 化学计量点后溶液的银离子浓度由过量的硝酸银浓度决定滴定曲线说明的问题：（1）pX与pAg两条曲线以化学计量点对称随着滴定的进行，溶液中银离子浓度增加时，卤离子以相同的比例减小；而化学计量点时，两种离子浓度相等，及两条曲线在化学计量点相交（二）分布滴定溶液中同时含有氯离子、溴离子和碘离子时，由于AgI，AgBr，AgCl的溶度积差别较大，当浓度差别不太大时，可利用分步沉淀的原理，用硝酸银溶液连续滴定，测出它们各自的含量溶度积最小的AgI将最先沉淀，AgCl最后析出，在滴定曲线上显示三个突跃二、指示终点的方法银量法，根据确定终点所用指示剂不同有三种：铬酸钾指示剂法（Mohr法）、铁铵矾指示剂法（V olhard法）以及吸附指示剂法（Fajan法）（一） 铬酸钾指示剂法铬酸钾指示剂法：用硝酸银标准溶液滴定氯化物或溴化物时，采用铬酸钾为指示剂用铬酸钾指示终点的优点：一. 因为铬酸银沉淀具有砖红色，能明显地显示滴定终点二. 铬酸钾的溶度积常数Ksp=1.1*10-12,使其刚过化学计量点，即银离子稍有过量立刻产生铬酸银沉淀，而定量地指示出银离子与氯离子的化学计量点。
第7章 (20111207)沉淀滴定
●形成难溶性银盐的有机化合物的测定
如巴比妥类药物可直接用硝酸银滴定。
沉淀滴定法中摩尔法的指示剂是
______铬酸钾_____________ ；
• 沉淀滴定法中摩尔法滴定酸度 pH 是 ________ pH6.5～10.5 ________ ；
• 沉淀滴定法中佛尔哈德法的指示剂是 _____铁铵钒_________ ；
（一）铬酸钾指示剂法（ Mohr’s Method ， 莫尔法， 1856年提出）
➢ 原理： K2CrO4为指示剂，AgNO3 Cl和Br
SP前：Ag Cl AgCl （白色） Ksp 1.81010 SP：2Ag CrO42 Ag2CrO4 （砖红色） Ksp 1.21012
➢ 依据两物质的溶解度差异
（三）吸附指示剂法（Fajars法即法扬司法）
1923 年 K·法扬司（ Fajans ）发明
吸附指示剂法：利用沉淀对有机染料吸附而 改变颜色来指示终点的方法 吸附指示剂：一种有色有机染料，被带电沉 淀胶粒吸附时因结构改变而导致颜色变化
使用AgNO3标准溶液滴定Cl－，吸附指示剂。 溶液颜色
以荧光黄(fluorescein)为例
沉淀滴定法应用较少的主要原因是: 1. 沉淀不完全(Ksp不足够小)； 2. 沉淀的表面积大,对滴定剂的吸附现象
严重；
3. 沉淀的组成不恒定； 4. 合适的指示剂少； 5. 达到沉淀平衡的速度慢； 6. 共沉淀现象严重.
银量法
●银量法－生成难溶性银盐的沉淀反应的沉淀滴定法。
原理：
Ag + + Cl— →AgCl ↓ Ag + + SCN— →AgSCN ↓
第七章 沉淀滴定法
precipitation titration
分析化学第七章沉淀滴定法
1 3nAgNO 3
CH I3% =nAgN 3 O 3 m M sCH I3 100%
=7.3310-4393.7100% 315.07
=0.638% =0.64%
例. 称取NaCl基准试剂0.1173g，溶解后加入
30.00mL AgNO3标准溶液，过量的Ag+需要3.20 mLNH4SCN标准溶液滴定至终点。已知20.00mL AgNO3 标准溶液与 21.00mL NH4SCN标准溶液 完全作用，计算AgNO3和NH4SCN溶液的浓度各 为多少？
（二）滴定条件
1.指示剂用量 过高→终点提前；过低→终点推迟 控制K2CrO4浓度为 5×10-3 mol/L ☆
2.溶液酸度
酸性条件 2CrO42- + 2H+ ⇌ Cr2O72- +H2O
碱性条件
2Ag+
-
+ 2OH
⇌ Ag2O(黑褐色)↓+
H2O
控制pH = 6.5～10.5（中性或弱碱性）☆
结 论 ： 溶 解 度 小 的 沉 淀 先 形 成 。
第七章 沉淀滴定法
第二节 确定终点的方法概
一、莫尔法 二、佛尔哈德法 三、法扬司法
一、摩尔法(铬酸钾法)
标准溶液：AgNO3溶液。 指示剂： K2CrO4溶液。 测定对象：直接测定 氯化物、溴化物、 氰化物。
(一)滴定原理 (以滴定Cl-为例)
解：过量的AgNO3一部分与NaCl反应，另一 部分与NH4SCN反应，与3.20mLNH4SCN标准溶 液反应的AgNO3体积为：
第七章 沉淀滴定法
第一节 概 述
沉淀滴定法: 以沉淀反应为基础的滴定反应。
【滴定反应的条件】 1.反应必须按化学反应方程式的计量关系定 量完成，反应速度快，不易形成过饱和溶液。 2.生成沉淀有恒定组成且溶解度小，在沉淀 过程中不易发生共沉淀现象。 3.有较简单的方法指示滴定终点。 4.沉淀的吸附现象不能影响终点的确定。
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沉淀滴定法的原理
沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析方法，能用于沉淀滴定法的沉淀反应必须符合下列条件：
（1）反应必须按一定的化学式定量进行，生成沉淀的溶解度要小。
（2）沉淀反应的速度要快。
（3）能够用适当的指示剂或其它方法确定滴定的理论终点。
（4）沉淀的共沉淀现象不影响滴定结果。
沉淀的反应虽然很多，但由于上述条件的限制，能够应用于滴定分析法的沉淀反应并不多。
常用的沉淀法有生成难溶盐的银量法，例如 Ag ＋ + Cl - =AgCl ↓
白色
2Ag ＋ + CrO 42- = Ag 2Cr 2O 4↓
红色
当在含Cl -的水溶液中，预先加入CrO 4-，再加入硝酸银时，由于AgCl 的
溶解度比Ag 2Cr 2O 4小，所以先生成白色AgCl 沉淀，理论终点后，过量的银
离子就与铬酸根离子生成了红色的铬酸银沉淀，因此我们以溶液中出现红色为滴定终点，根据消耗酸银标准溶液的量计算溶液中氯离子的含量。
本方法适用于测定氯化物含量为5～100mg/L 水样，并要求测定条件为中性溶液，因为酸性溶液中，红色的铬酸银溶解，在碱性溶液中会生成Ag 2O 沉淀。
二、试剂
（1）氯化钠标准溶液（1ml 含1mgCl -）。
取基准试剂或优级纯的氯化钠3～4g 置于瓷坩埚内，于高温炉内升温至500℃灼烧10min ，然后在干燥器内冷却至室温，准确称取1.649g 氯化钠，先用少量蒸馏水溶解再稀释至1000mL 。
（2）硝酸银标准溶液(1mL 相当于1mgCl -)。
称取5.0g 硝酸银溶于1000mL
蒸馏水中，以氯化钠标准溶液标定，标定方法如下：
于三个锥形瓶中，用移液管分别注入10mL 氯化钠标准溶液，再加入90mL 蒸馏水及1ml 的ρ＝100g/L 铬酸钾指示剂，均以硝酸银溶液滴定至橙色（AgCl 的白色与Ag 2Cr 2O 4的红色的混合色）为终点，分别记录消耗硝酸银
溶液的体积，计算其平均值。
三个标样平行试验的相对偏差小于0.25％。
另取100mL 蒸馏水，不加氯化钠标准溶液，作空白试验，记录消耗硝酸银标准溶液体积b 。
硝酸银溶液的滴定度T （mg/mL ）按下式计算 b
c T -⨯=0.110 式中 b －空白消耗硝酸银标准溶液的体积，mL ；
c －氯化钠标准溶液消耗硝酸银标准溶液的体积，mL ；
10－氯化钠标准溶液的体积，mL ；
1 －氯化钠标准溶液的浓度，mg/mL 。
最后按下述方法调整硝酸银的滴定度，使其滴定度为1mL 相当于1mgCl -的标准溶液。
调整方法：
1）T ＞1，每1000mLAgNO 3溶液应加x 毫升蒸馏水稀释
x=1000(T-1)
2）T ＜1，每1000mL AgNO 3溶液应加m 毫克硝酸根硝酸银
45
.359.169)1(1000⨯-=
T m 调整浓度后，按要求重新标定，直至其浓度为1mL 相当于1mgCl -为止。
（3）ρ=100g/L 铬酸钾指示剂。
（4）ρ＝10g/L 酚酞指示剂（乙醇溶液）。
（5）C (NaOH)=0.1mol/L 氢氧化钠溶液。
三、测定方法
（1）量取100mL 水样于锥形瓶中，加2～3滴酚酞指示剂，若显红色，即用硫酸溶液中和至无色，若无色，则用氢氧化钠溶液中和至微红色，然后以硫酸溶液滴回至无色，再加1mL100g/L 铬酸钾指示剂。
（2）用硝酸银标准溶液滴定至橙色，记录消耗硝酸银标准溶液的体积（a ）。
同时作空白试验，记录消耗硝酸银标准溶液的体积（b ）。
水中氯化物（Cl -）质量浓度（mg/L ）按下式计算
10000.1)()(⨯⨯-=-V
b a cl ρ 式中a －滴定水样消耗硝酸银标准溶液的体积，mL ；
b －滴定空白消耗硝酸银标准溶液的体积，mL ；
1.0－硝酸银标准溶液的滴定度，1mL 相当于1mgCl -；
V －水样的体积，mL 。
四、本方法注释
（1）当水样中氯离子含量大于100mg/L 时，须按下表中规定的量取样，并有蒸馏水稀释至100mL 后测定。
氯化物的含量和取样体积
（2）当水样中硫离子含量大于5mg/L ，铁、铝含量大于3mg/L 或颜色太深时，应事先用过氧化氢脱色处理（每升水加20mL ），煮沸10min 后过滤，如颜色仍不消失，可于100mL 水中加1g 碳酸钠蒸干，将干涸物用蒸馏水溶解后进行测定。
（3）如水样中氯离子含量小于5mg/L 时，可将硝酸银溶液稀释为1mL 相当于0.5mgCl -的溶液后使用。
（4）为了便于观察终点，可另取100mL 铬酸钾指示剂作对照。
（5）混浊水样，应事先进行过滤。