一、定義
以硝酸銀液為滴定液,測定能與Ag+反應生成難溶性沉淀的一種容量分析法。
二、原理
以硝酸銀液為滴定液,測定能與Ag+生成沉淀的物質,根據消耗滴定液的濃度和毫升數,可計算出被測物質的含量。
反應式: Ag+ + X- → AgX↓
X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等離子。
三、指示終點的方法
(一)鉻酸鉀指示劑法
1.原理
用AgNO3滴定液滴定氯化物、溴化物時采用鉻酸鉀作指示劑的滴定方法。滴定反應為:
終點前 Ag+ + Cl- → AgCl↓
終點時 2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4↓(磚紅色)
根據分步沉淀的原理,溶度積(Ksp)小的先沉淀,溶度積大的后沉淀。由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,當Ag+進入濃度較大的Cl-溶液中時,AgCl將首先生成沉淀,而[Ag+]2[CrO42-]<Ksp,Ag2CrO4不能形成沉淀;隨著滴定的進行,Cl-濃度不斷降低,Ag+濃度不斷增大,在等當點后發生突變,[Ag+]2[CrO42-]>Ksp,于是出現磚紅色沉淀,指示滴定終點的到達。
2.滴定條件
(1)終點到達的遲早與溶液中指示劑的濃度有關。為達到終點恰好與等當點一致的目的,必須控制溶液中CrO42-的濃度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)K2CrO4溶液1ml就可以了。
(2)用K2CrO4作指示劑,滴定不能在酸性溶液中進行,因指示劑K2CrO4是弱酸鹽,在酸性溶液中CrO42-依下列反應與H+離子結合,使CrO42-濃度降低過多,在等當點不能形成Ag2CrO4沉淀。
2CrO42- + 2H+ →← 2HCrO4- →← Cr2O72- + H2O
也不能在堿性溶液中進行,因為Ag+將形成Ag2O沉淀:
Ag+ + OH- → AgOH
2AgOH → Ag2O↓+ H2O
因此,用鉻酸鉀指示劑法,滴定只能在近中性或弱堿性溶液(pH6.5~10.5)中進行。如果溶液的酸性較強可用硼砂、NaHCO3或CaCO3中和,或改用硫酸鐵銨指示劑法。
滴定不能在氨性溶液中進行,因AgCl和Ag2CrO4皆可生成[Ag(NH3)2]+而溶解。
3.主要應用
本法多用于Cl-、Br-的測定。
(二)硫酸鐵銨指示劑法
1.原理
在酸性溶液中,用NH4SCN(或KSCN)為滴定液滴定Ag+,以Fe3+為指示劑的滴定方法。滴定反應為:
終點前 Ag+ + SCN- → AgSCN↓
終點時 Fe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+(淡棕紅色)
鹵化物的測定可用回滴法,需向檢品溶液中先加入定量過量的AgNO3滴定液,以為Fe3+指示劑,用NH4SCN滴定液回滴剩余的AgNO3,滴定反應為:
終點前 Ag+(過量) + X- → AgX↓
Ag+(剩余量) + SCN- → AgSCN↓
終點時 Fe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+(淡棕紅色)
這里需指出,當滴定Cl-到達等當點時,溶液中同時有AgCl和AgSCN兩種難溶性銀鹽存在,若用力振搖,將使已生成的Fe(SCN)2+絡離子的紅色消失。因AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度。當剩余的Ag+被滴定完后,SCN-就會將AgCl沉淀中的Ag+轉化為AgSCN沉淀而使重新釋出。
AgCl →← Ag+ + Cl-
↓
Ag+ + SCN- →← AgSCN
這樣,在等當點之后又消耗較多的NH4SCN滴定液,造成較大的滴定誤差。
2.滴定條件及注意事項
(1)為了避免上述轉化反應的進行,可以采取下列措施:
a 將生成的AgCl沉淀濾出,再用NH4SCN滴定液滴定濾液,但這一方法需要過濾、洗滌等操作,手續較繁。
b 在用NH4SCN滴定液回滴之前,向待測Cl-溶液中加入1~3ml硝基苯,并強烈振搖,使硝基苯包在AgCl的表面上,減少AgCl與SCN-的接觸,防止轉化。此法操作簡便易行。
c 利用高濃度的Fe3+作指示劑(在滴定終點時使濃度達到0.2mol/L),實驗結果證明終點誤差可減少到0.1%。
(2)此外,用本法時,應注意下列事項:
a 為防止Fe3+的水解,應在酸性(HNO3)溶液中進行滴定,在酸性溶液中,Al3+、Zn2+、Ba2+及CO32-等離子的存在也不干擾。與鉻酸鉀指示劑法相比,這是本法的最大優點。
b 為避免由于沉淀吸附Ag+過早到達終點,在用硝基苯包裹AgCl沉淀時,臨近終點應輕輕旋搖,以免沉淀轉化,直到溶液出現穩定的淡棕紅色為止。
c 本法測定
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