配合滴定法给排水分析化学

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1、第5章配合滴定法5.1概述5.2EDTA-M及其稳定性5.3络合平衡5.4络合滴定基本原理5.5混合离子的选择性滴定5.6络合滴定的方式和应用15.2EDTA-M配合物及稳定性乙二胺四乙酸(H4Y)EthyleneDiamineTetraAceticacid乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y·2H2O)HOOCH2C-OOCH2CCH2COO-CH2COOHNH+-CH2-CH2-NH+2EDTA:x-pH图H6Y2+H5Y+H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-3Ca-EDTA螯合物的立体构型OCaOONONCOH2CH2CC

2、H2CH2CCCH2CH2COOO4某些金属离子与EDTA的络合常数lgKlgKlgKlgKNa+1.7Mg2+8.7Ca2+10.7Fe2+14.3La3+15.4Al3+16.1Zn2+16.5Cd2+16.5Pb2+18.0Cu2+18.8Hg2+21.8Th4+23.2Fe3+25.1Bi3+27.9ZrO2+29.955.3络合平衡5.3.1络合物的稳定常数(K,);各级络合物的分布系数(x0～xn)M+Y=MY6络合物的逐级稳定常数Ki●●●●●●●●●K表示相邻络合物之间的关系M+L=MLML+L=ML2MLn

3、-1+L=MLn7酸可看作质子络合物注意：本章均使用I＝0.1时的常数().8H3PO4的优势区域图H3PO4pKa1H2PO4－pKa2HPO42－pKa3PO43－lgK3lgK2lgK12.06.911.7pHCu2+Cu(NH3)2+Cu(NH3)22+Cu(NH3)32+Cu(NH3)42+lgK1lgK2lgK3lgK44.13.52.92.1pLCu(NH3)42+的优势区域图9累积稳定常数[ML]=1[M][L][ML2]=2[M][L]2●●●[MLn]=n[M][L]n10EDTA的有关常数离解pK

4、a1pKa2pKa3pKa4pKa5pKa6常数0.91.62.072.756.2410.34逐级lgK1lgK2lgK3lgK4lgK5lgK6常数10.346.242.752.071.60.9累积lgβ1lgβ2lgβ3lgβ4lgβ5lgβ6常数10.3416.5819.3821.4023.023.9115.3.2络合反应的副反应系数M+Y=MYOH-MOH●●●M(OH)pAMA●●●MAqH+HY●●●H6YNNYH+OH-MHYMOHY条件(稳定)常数H+12[M]为未与Y反应的所有含M形式的浓度之和[Y]为未

5、与M反应的所有含Y形式的浓度之和[(MY)]为滴定产物所有形式浓度之和13例用EDTA滴定Zn2+H+…H+HY●●●Ca2+CaYαY(H)αY(Ca)Zn+Y=ZnYOH-Zn(OH)+●●●NH3Zn(NH3)2+●●●αZn(OH)H6YH+OH-ZnHYZnOHYαZnY(H)αZnY(OH)141.滴定剂的副反应系数－15例1：计算pH＝5.00时EDTA的Y(H)解：16EDTA的酸效应系数曲线（lgαY(H)～pH图）LgaY(H)172.金属离子的副反应系数-MM(NH3)=1+[NH3]1+[NH

6、3]22+[NH3]33+[NH3]44M(OH)=1+[OH]1+[OH]22+…+[OH]nn(lgM(OH)数据可查表)18lgM(NH3)～lg[NH3]曲线CuAgNiZnCdColgM(NH3)19lgαM(OH)～pHAlFe3＋BiZnPbCdCuFe2＋lgM(OH)20两个副反应同时存在时：M=M(A1)+M(A2)+…+M(An)-(n-1)若有n个副反应：21例2用EDTA滴定Zn2+至化学计量点附近,pH=11.00，[NH3]=0.10mol·L-1,计算lgZnZ

7、n(NH3)=1+[NH3]1+[NH3]22+[NH3]33+[NH3]44=1+10-1.00+2.27+10-2.00+4.61+10-3.00+7.01+10-4.00+9.06=1+101.27+102.61+104.01+105.06=105.10查表,pH=11.00时,lgZn(OH)=5.4Zn＝Zn(NH3)+Zn(OH)-1＝105.1+105.4-1=105.6lgZn=5.6解:22例3用EDTA滴定Zn2+至化学计量点附近,pH=9.0，c(NH3)=0.10mol·L-1,计算l

8、gZn(NH3).忽略c(NH3)=[NH3]+[NH4+]+解:23Zn(NH3)=1+[NH3]1+[NH3]22+[NH3]33+[NH3]4424计算：pH=3.0、5.0时的αZnY(H)(查表,K(ZnHY)=103.0)pH=3.0,αZnY(H)=