如果需要准确测定某盐的浓度，应该用什么指示剂？

Question

如题所述

Answer 1

这道题目可以使用维达定律来计算铬酸银指示剂的最佳浓度。
维达定律：当两种指示剂的颜色变化在溶液中的H+浓度变化范围相等时，它们的指示效果相同。
根据题目中已知的信息，可以列出如下反应式：
Ag2CrO4(s) + 2NaCl(aq) → 2AgCl(s) + Na2CrO4(aq)
根据该反应式，可以知道：
[Ag+] = 2[C(NaCl)] （1）
[Ksp(AgCl)] = [Ag+]^2[C(NaCl)] （2）
其中，[C(NaCl)]表示未知氯化钠的浓度，[Ag+]表示滴定过程中硝酸银的浓度，[Ksp(AgCl)]表示氯化银的溶度积常数。
因此，可以将式(2)中的[Ksp(AgCl)]和式(1)中的[Ag+]带入，得到：
[C(NaCl)] = [Ksp(AgCl)]/[Ag+]^2/2
假设铬酸银指示剂的颜色变化在硝酸银浓度从xM到(x+y)M时，与氯化银的沉淀反应相同，则在指示剂变色的范围内，氯化银的溶度积常数不变。根据氯化银的溶度积常数公式，可以得到：
Ksp(AgCl) = [Ag+][Cl^-]
将式(1)中的[Ag+]带入，得到：
Ksp(AgCl) = 4[C(NaCl)]x^2
将[C(NaCl)]代入，得到：
Ksp(AgCl) = 4[Ksp(AgCl)]/[Ag+]^2y^2
简化得：
[Ag+] = 2y
因此，当铬酸银指示剂的颜色变化范围在硝酸银浓度变化的2倍以内时，浓度误差比较小。因此，铬酸银指示剂的最佳浓度为硝酸银浓度的1/2。