同济大学分析化学(环境 生物版)5配位滴定.ppt

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1、第3章配位（络合）滴定法套路：平衡、滴定曲线（突跃）、指示剂、滴定条件、应用3.1概述3.1.1配位滴定法配位滴定法:基于配位反应的滴定分析,常用于测定金属离子滴定剂:如EDTA、EGTA、EDTP等氨氮和羧氧配位原子,配位能力强有机配位剂,特别是其中的氨羧配位剂氨羧配位剂3.1概述3.1.2EDTA的基本性质结构名称：1易形成双偶极离子常用Na2H2Y·2H2O，即EDTA二钠盐四元弱酸；可获得两质子，当成六元酸乙二胺四乙酸(EDTA酸，记作H4Y)盐：较大溶解度EDTA：0.2g/L二钠盐：111g/L3.1概述3.1.2EDTA的基本性质E

2、thylenediaminetetraaceticacidChelate1Chelatingagent1Edta3.1概述3.1.3EDTA配和物的特点特点:形成多个多元环,配合物稳定性高1∶1配位，六个配基的原因，计算也方便无色金属离子形成的配合物仍无色，有色金属离子的配合物颜色更深特点:稳定，1:1，颜色加深络合滴定络合平衡M+Y=MY稳定常数(绝对)：理想状态、无副反应存在3.2配位平衡主反应M副反应配位效应羟基效应Y副反应酸效应MY副反应可忽略！哪个副反应是最严重的？3.2.1各种效应剩下的最主要的副反应酸效应3.2为什么要控制pH3.2

3、.2酸效应EDTA是多元酸：7种可能型体1Y4-是有效形式配位pH值↑[Y4-]↑MY稳定↑pH值↓[Y4-]↓MY不稳定这就是EDTA酸效应！可能导致配位反应不完全！1.EDTA（H4Y，六元酸H6Y2+）〔Y〕总＝〔Y’〕＝〔H6Y2+〕＋〔H5Y+〕＋〔H4Y〕＋〔H3Y－〕＋〔H2Y2－〕＋〔HY3－〕＋〔Y4－〕2.酸效应系数：3.2为什么要控制pH3.2.2酸效应αY(H)公式吃相好难看，程序运算很简单αY(H)查表查图，更直接！1.018.0112.00.013.2为什么要控制pH3.2.2酸效应pH酸效应曲线3.2为什么要控制pH

4、3.2.2酸效应M+Y=MY酸效应系数:稳定常数：考虑酸效应时的条件稳定常数是pH的函数pH小时，降低很多多！3.2pH的影响其他效应3.2.4pH的控制c•KMY’≥106pH值对滴定的综合影响1由此算出最低pHmin警告：低于此pH,反应不完全！1查图查表OK！13.2pH的影响其他效应3.2.4pH的控制那么pH是不是越大越好？pH太大，羟基效应抢M，K’又降了！羟基效应下：pHmax，又称水解pHnOH-+Mn+=M(OH)n↓pH不是越高越好！3.2pH的影响其他效应3.2.4pH的控制实际控制pH：视副反应情况pH*

5、论且必要实际控制pH的方法：缓冲溶液3.2pH的影响其他效应3.2.4pH的控制为什么要控制pH?不控制不得了！越滴pH越低！1酸效应使反应不完全Why？Why？2指示剂有机弱酸碱色变，扰乱ep判断配位滴定缓冲溶液少不了！3.3滴定原理及指示剂3.3.1滴定曲线仿pH=-log[H+]的定义，在金属离子滴定中pM=-log[Mn+]类似酸碱滴定曲线滴定剂EDTA从99.9%(缺半滴)到100.1%(过半滴)pM突跃3.3滴定原理及指示剂3.3.1滴定曲线滴定曲线关键4点未开始:0%缺半滴:99.9%sp:100.0%过半滴:100.1%P58Ca

6、Y计算结果pM=2.00%pM=5.399.9%pM=6.5100.0%pM=7.7100.1%3.3滴定原理及指示剂3.3.1滴定曲线影响因素：条件稳定常数突跃pM区间与lgK’比例关系仅考虑lgK’1突跃pM区间也13.3滴定原理及指示剂3.3.1滴定曲线酸效应影响,因此影响突跃仅考虑酸效应pH突跃pM区间但pH很高时羟基效应起作用，反而Al3+之例Max酸效应与羟基效应综合3.3滴定原理及指示剂3.3.1滴定曲线体系浓度也影响突跃cM10倍突跃区间pM1单位P58条件pH=13.0时不同浓度Ca时的滴定曲线因为突跃起点3.3滴定原理及指示剂

7、3.3.2指示剂1金属指示剂原理是络合剂，也是多元弱酸/碱作用原理M+=InMInsp附近YMY+InY+=MY+InMIn变色确定ep3.3滴定原理及指示剂3.3.2指示剂2金属指示剂的要求(1)合适pH范围内变色明显(2)MIn有一定的稳定性,但(3)MIn应易溶于水。太大：封闭现象太小：终点提前否则,发生僵化现象detail3.3滴定原理及指示剂3.3.2指示剂2金属指示剂的要求(1)合适pH范围铬黑T(EBT)H2In-HIn2----In3-M-EBTpH<6.36.3~11.6>11.6颜色红色蓝色橙色酒红色(游离色)(配合色)HIn

8、2-MEBTIn3-H2In-3.3滴定原理及指示剂3.3.2指示剂2金属指示剂的要求(1)合适pH范围MEBT实际常：pH8.0-11