无机化学第15章配位滴定ppt课件.ppt

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1、第15章配位滴定一、配位滴定反应的三个条件①在滴定条件下形成的配合物足够稳定，配位比恒定。②配位反应速度快。③便于检测终点。虽然配合物种类极多，但可用配位滴定的反应不多。目前使用的主要是一些氨羧配合剂与金属离子的反应。7/28/20211二．氨羧配合剂有一类有机物能和许多金属离子形成稳定的螯合物。其分子中有如下基团是起主要作用的：此基团叫氨基二乙酸。即：—N（CH2COOH）2由结构式可知，分子中既有氨基，又有羧基，故称为氨羧化合物。与金属形成氨羧配合物，故此类化合物称为氨羧配合剂。形成配合物时主要是其氨基上的氮原子和羧基上的氧原子充当配位原子。其中主

2、要的是：EDTA—乙二胺四乙酸。7/28/20212三、乙二胺四乙酸1、主要性质：乙二胺四乙酸缩写为EDTA，用H4Y表示。在水中溶解度为0.02g/100g,故很小。为增加其水溶性，一般制成二钠盐，即：Na2H2Y，此化合物也称EDTA，在水中溶解度较大，为11.1g/100g水(约0.3mol·L-1)，平时用于滴定的便是它。H4Y的结构式如下：7/28/20213EDTA在任何酸度的水溶液中总是以如下七种形体共存的：H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-。当溶液酸度改变时，其七种形体的分布系数随之改变。H6Y2+是六

3、元酸，在水溶液中有6级电离。7/28/202147/28/202152、EDTA螯合物EDTA能与许多金属离子生成稳定螯合物。一般情况下配位比为1：1。7/28/20216EDTA与金属离子形成的螯合物分子中有五个五员环，螯合物十分稳定。EDTA与无色金属离子形成的螯合物一般是无色的。EDTA与有色金属离子形成的螯合物的颜色是加深的。极少数高价金属离子如M（Ⅴ）也可与EDTA形成1：2的螯合物。7/28/20217EDTA与常见金属离子的螯合物的稳定常数阳离子lgK稳阳离子lgK稳Na+1.66Zn2+16.40Li+2.77Pb2+18.30Ba2+

4、7.76Y3+18.09Sr2+8.63Ni2+18.56Mg2+8.64Cu2+18.70Ca2+11.00Hg2+21.80Mn2+13.80Cr3+23.40Fe2+14.33Th4+23.2Ce3+15.98Fe3+24.23Al3+16.11V3+25.9Co2+16.31Bi3+22.807/28/20218以上数据是指无副反应的情况下的数据,不能反映实际滴定过程中的真实状况，配合物的稳定性受两方面的影响：金属离子自身性质和外界条件。7/28/202193、影响KMY的因素：①随金属离子的不同而不同；②对同一金属离子，电荷，KMY(如F

5、e3+、Fe2+);③溶液的温度、酸度、其它配位剂等外界条件。7/28/202110几个影响稳定常数KMY的主要因素7/28/202111四、副反应系数1、配位稳定常数①1：1配合物以Ca2+与EDTA的配合物为例：其平衡常数上述平衡常数即为CaY2-配合物的稳定常数K稳7/28/2021122、副反应系数配位滴定主要是EDTA与金属离子M的反应，但溶液中有其它配合剂存在，以及H+对Y有作用时，即：这许多反应称为副反应，其影响称为副反应系数。7/28/202113①酸效应和酸效应系数定义：H+离子与Y4-的副反应对主反应的影响称酸效应。酸效应是降低Y4

6、-对金属配合能力的作用。酸效应系数的定义式为：式中[Y]为参加配位的EDTA浓度，即平衡浓度；CY为EDTA总浓度，即分析浓度；αY[H]为EDTA的酸效应系数。7/28/202114但式子很繁，计算麻烦一般可使用查表。由表15.3可知，PH越高，[H+]越小，酸效应也越小，所以EDTA的配位能力越强。反之，酸度越高，EDTA的配位能力降低。7/28/202115②配位效应定义：当溶液中还存在其它配合剂L时，L也可和金属M反应生成配合物，从而降低[M]，影响M和Y的主反应，这种影响称为配位效应。配位效应系数定义式为：αM[L]=CM/[M]式中αM[L

7、]为配合效应系数，[M]为金属平衡浓度，CM为分析浓度。配位效应计算式为：αM[L]=1+β1[L]+β2[L]2+…+βn[L]nn为最高配位比。由式可知：[L]越大，配位效应影响也越大，使M参加配位的能力下降越多。7/28/2021163、配合物的条件稳定常数，K’稳定义：条件稳定常数是利用副反应系数进行校正后的实际稳定常数。其定义式：K0(MY)也称绝对稳定常数，K(M’Y’)为条件稳定常数。7/28/202117例1：计算PH=2.0时，ZnY的条件稳定常数。计算PH=5.0时，ZnY的条件稳定常数。由表15.3可知，在PH=2.0时，lgαY

8、=13.51在PH=5.0时，lgαY=6.45由表15.2可知，lgK稳=16.50故PH=