分析化学知识点总结(3)

2019-01-27 11:19

1铬酸钾指示剂法是用K2Cr2O4作指示剂,在中性或弱碱性溶液中,用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-(或Br-)。根据分步沉淀的原理,首先是生成AgCl沉淀,随着AgNO3不断加入,溶液中Cl-浓度越来越少,Ag+浓度则相应地增大,砖红色Ag2CrO4沉淀的出现指示滴定终点。

应注意以下几点:(1)必须控制K2Cr2O4的浓度。实验证明,K2Cr2O4浓度以5×10-3mol/L左右为宜。(2)适宜pH范围是6.5~10.5。(3)含有能与CrO42-或Ag+发生反应离子均干扰滴定,应预先分离。(4)只能测Cl-、Br-和CN-,不能测定I-和SCN-。

2、滴定条件 (1)酸度

① pH=6.5~10.0 (中性或弱碱性) ②有NH4+ pH=6.5~7.2

pH>10.0:2Ag+ +OH-=Ag2O

pH<6.5: 2CrO42-+ 2H+ = Cr2O72-+H2O pH>7.2: OH-+ NH4+ = NH3 +H2O

AgCI +2NH3 = Ag(NH3)2+ (2)去干扰

去与Ag+ 反应的:SO32-,PO42-,与CrO42-反应的:Ba2+,Pb2+, 水解离子:Fe3+,有色离子:Cu2+,Co2+ ,Ni2+。

(3)临近终点剧烈摇动:使吸附少 3、适用范围

(1)直接法

测Cl -,Br– 及总量,不能测I-,SCN-(吸附强) (2)间接法 (返滴定法测Ag+)

Ag+ + Cl- = AgCl↓+ Cl- ← Ag+ 测 标液1 标液1 标液2 (过量) (剩余)

4铁铵钒指示剂法是以KSCN或NH4SCN为滴定剂,终点形成红色FeSCN2+指示终点的方法。分为直接滴定法和返滴定法两种:(1)直接滴定法是以NH4SCN(或KSCN)为滴定剂,在HNO3酸性条件下,直接测定Ag+。(2)返滴定法是在含有卤素离子的HNO3溶液中,加入一定量过量的AgNO3,用NH4SCN标准溶液返滴定过量的AgNO3。用返滴定法测定Cl-时,为防止AgCl沉淀转化,需在用NH4SCN标准溶液滴定前,加入硝基苯等防止AgCl沉淀转化。

吸附指示剂法是以吸附剂指示终点的银量法。为了使终点颜色变化明显,要注意以下几点:(1)沉淀需保持胶体状态。(2)溶液的酸度必须有利于指示剂的呈色离子存在。(3)滴定中应当避免强光照射。(4)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。

2、滴定条件

(1)强酸 [H+]=0.1~1

酸性弱,Fe3+水解,影响终点观察。

(0.01mol/LFe3+开始生成Fe(OH)3的pH=1.82, 沉淀完全的pH=2.82。) (2)剧烈摇动

由于AgSCN严重吸附Ag+,所以滴定过程要剧烈摇动,使吸附的Ag+被释放。 3、适用范围 (1)直接法测Ag+

(2)间接法测 Cl -, Br–,I- (返滴定法)

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测Cl -+ Ag+标1(过量)=AgCl↓+Ag+标1(余)←SCN-标2

实际用SCN-标2滴到AgCl↓+Ag+标1(余)中存在沉淀转化: AgCl+ SCN- = AgSCN+ Cl-

沉淀转化原则:不同类型 s 大的→ 小的转化; 同类型 大的→ 小的转化。 发生沉淀转化,产生负误差。消除误差的方法:

??10?12K:1.77?10 1.0?10sp ①分离AgCl(有损失)

②加硝基苯(有毒)—掩蔽 ③临近终点快滴轻摇(要求不高) K?

sp

指示剂 滴定剂 滴定反应 莫尔法 K2Cr2O4 AgNO3 2Ag++Cl-=AgCl +2-佛尔哈德法 Fe3+ NH4SCN或KSCN SCN-+Ag+=AgSCN 法扬司法 吸附指示剂 Cl-或AgNO3 Cl-+Ag+=AgCl AgCl·Ag++FIn-= 终点指2Ag+CrO4=Ag2Cr2O4(砖红SCN-+Fe3+=FeSCN2+(红色) AgCl·Ag+·FIn-示反应 色) (粉红色) (1)pH与指示剂的Ka有关,使(1)pH=6.5~10.5 (1)0.1~1mol/LHNO3介质 其以FIn-型体存滴定条(2)5%K2CrO41ml (2)测Cl-时加入硝基苯或高浓度的Fe3+ 在 件 (3)剧烈摇荡 (3)测I-时要先加AgNO3后加Fe3+ (2)加入糊精 (4)除去干扰 (3)避光 (4)F指示剂

第五章 配位滴定法 - 章节小结

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1 概述

1、反应基础:配位反应

Mn++nL=MLn (本章L:EDTA) 2、用于配位滴定的配位反应具备条件

(1)生成配合物(complex)稳定(稳定常数足够大); (2)配合物配位比(coordination)恒定; (3)反应速度快;有适当的方法指示终点; (4)生成配合物可溶于水。

无机配位剂:NH3等,不稳定,分级配位,没有合适的指示剂,一般不用。

3、配位剂 有机配位剂:主要是氨羧配位剂,常用EDTA

EDTA结构式

乙二胺四乙酸特点(1)双极分子 (2)分子H4Y

(3)酸性 H4Y H6Y2- (4) Y4-起配位作用 一、EDTA的性质与离解

1、EDTA的性质(1) EDTA:白色无水结晶粉末,难溶于水(0.02g/100mL),易溶于氨水和氢氧化纳溶液中。(不适合作标液)

(2)EDTA二钠盐(Na2H2Y·2H2O):白色结晶粉末,易溶于水(11.1g/100mL,相当于0.3mol/L ), pH约为4.4,弱酸性。(适合作标液)

分析中一般配成0.01~0.02mol/L的溶液。

HOOCH2C-OOCH2CHNCH2CH2++NHCH2COO-CH2COOH1.00.80.6H6Y2+ H5Y+ H3Y- H4Y H2Y2- HY3- Y4- x0.40.20.002468101214pH pH小于 1, H6Y * pH= 2.67~6.16 H2Y

pH 大于10.2 Y4- (1)pH↗,EDTA配位能力↗

(2)pH?12时EDTA几乎完全以Y4–形式存在,配位能力最强,因此配位滴定一般都在强碱性溶液中进行。 二、EDTA的金属螯合物

1、普遍性,EDTA几乎能与所有的金属离子形成配合物,

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且是环状螯合物。

2.配位比简单1:1,且无分级配位现象。 3.配位反应完全,配合物非常稳定。

4.配合物易溶于水。EDTA与金属离子形成的配合物MYn-4一般都带电荷,是极性的,所以易溶于水。 5.颜色特点:M无色—形成MY也无色,M有色—形成MY色更深 副反应对配位滴定的影响

一、配合物的绝对稳定常数(稳定常数)和累积稳定常数 KMY??M??Y?M + Y = MY

式中:为一定温度时金属—EDTA配合物的稳定常数,此值越大,配合物越稳定;[M]为未参加配位反应的金K MY属离子浓度;[MY]为生成的配合物浓度;[Y]为未参加配位反应的配位剂浓度。

MYM + Y 主反应: --OH 副反应:LH +OH H +N

M(OH)Y MHYNYMOHHYMLM(OH)2?H2Y ML2

M(OH)nH6YMLn

混合配位效应辅助配干扰离羟基配酸效应

位效应子效应位效应

二、配位反应的副反应和副反应系数

副反应的发生程度以副反应系数α加以描述。 1.EDTA的副反应和副反应系数 (1)酸效应与酸效应系数

+ 4-由于H与Y 的结合使主反应的程度降低,这种现象称为酸效应。酸效应的大小用酸效应系数 来衡量。 ?Y(H)

[Y?][Y4?]?[HY3?]?[H2Y2?]?[H3Y?]?[H4Y]?[H5Y?]?[H6Y2?] ??Y(H)?[Y][Y4?]

[H?][H?]2[H?]3[H?]4[H?]5

?1????? Ka6Ka6Ka5Ka6Ka5Ka4Ka6Ka5Ka4Ka3Ka6Ka5Ka4Ka3Ka2

[H?]6?

Ka6Ka5Ka4Ka3Ka2Ka1

?Y(H)?1,酸度越高(PH越小)

,酸效应系数就越大,酸效应就越强

a、 ?Y[(H)]随溶液酸度增加而增大,随溶液pH增大而减小; b、 ?Y[(H)]的数值越大,表示酸效应引起的副反应越严重; c、 ?Y[(H)] 范围[1~+∞),lg?Y[(H)] [0 ~+∞); d、当pH?12时,?Y[(H)] 才近似等于1,无酸效应; 2. 金属离子的副反应和副反应系数 其它配位剂L与M发生配位反应,使主反应的程度降低,这种现象称配位效应,其大小用配位效应系数 来衡量。 ?M(L)?M'???M???ML?????MLn??1??ML?????MLn?

?M(L)??M??M??M??M?

2n ?1??1L??2L????nL?M(L)?1。平衡时,游离L的浓度越大、ML各级配合物的稳定常数越大,αM(L)就越大,配位效应就越强。?[M(L)]越大,副反应越严重。

?[M(L)] =1,无副反应。

?MY??????? 14

考虑到酸效应和配位效应,现在的稳定常数→条件稳定常数

注:如果有P个配位剂与金属离子发生副反应,则M总的副反应系数是

M'

?M???????????(1?P)?M?M(L1)M(L2) 浓度一定时,

'3. 配合物MY的副反应和副反应系数 MY?MY?MHYM(OH)Y?MYK?f ?(MY)增

'MYMY总的副反应系数为: 大10倍, 突跃?MY??1 ?MY?增加 1 个pMMY''三、配合物的条件稳定常数 KMY?单位. ''MY

''' 把M??M?M?、Y??Y?Y?、MY??MY?MY?代入上式,得?MY' 没有副反应时?1,KMY?KMY???MY?K'MYMYMY???MY K??M?M??Y?Y??M?Y?1' 有副反应时,MY??1,则KMY?KMY?M?Y?M?Y

在一般情况下,MY的副反应可以忽略,αY(H)=1,则

?K'' KMY?KMY?MY?MY?lgKMY?lgKMY?lg?M?lg?Y???? MYMY第二节 基本原理

准确滴定的条件和酸效应曲线 1、准确滴定条件

设金属离子和EDTA的原始浓度均为2c,则完全反应后MY浓度≈c。 设滴定相对误差小于0.1%,即[M] ′=[Y] ′ ?c×0.1%

[MY]c/c?106'?? Kf(MY)???[M]'[Y]'c/c?0.1%?c/c?0.1%c/c?

实际被测金属离子和EDTA的初始浓度一般为0.02 lg(c/c?)K'f(MY),公式可变为?6取对数

2、酸效应曲线 'K'f(MY)?108或 lgKf(MY)?8曲线特点:

(1)确定滴定各金属离子的最低PH值或最高酸度。

(2)确定滴定某一金属离子时那些离子有干扰。(上对下有扰) (3)可以利用控制酸度的方法实现金属离子的分步滴定。 (pH由小—大滴)

(4)稳定常数越大的配合物,对酸效应的抵抗能力越强, 最低PH值越低。

注意:酸效应曲线可以确定滴定某金属离子的最低pH值, 但pH值并不是越高越好,当pH达到一定程度, 金属离子就会水解。

所以准确滴定的上限水解效应,下限酸效应决定。

二、配位滴定曲线:配位滴定通常用于测定金属离溶液中金属离子浓度较小时,通常用金属离子浓林邦曲线 ??????????????????????????子,当度的负 15


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