分析化学课件第3章.ppt

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1、第3章络合滴定法7/22/202113.1分析化学中常用的络合物3.2络合物的平衡常数3.3副反应系数和条件稳定常数3.4金属离子指示剂3.5络合滴定法的基本原理3.6络合滴定中酸度的控制3.7提高络合滴定选择性途径3.8络合滴定方式及应用7/22/202122.络合滴定法建立在络合反应基础上的滴定分析方法称之“络合滴定法”。本章的重难点：复杂体系的平衡处理方法——副反应系数α和条件稳定常数lgK’的计算。本章学习要求：（1）掌握处理各种较复杂络合平衡体系的方法，并会计算副反应系数α、条件稳定常数lgK’

2、及各型体的[i]；（2）理解和掌握络合滴定原理，并能解决一般问题。7/22/202133.1分析化学中常用的络合物3.1.1路易斯（Lewis）酸碱1、定义路易斯酸：凡能接受电子对的物质称之酸（如金属阳离子Fe3+、Zn2+、Al3+）；路易斯碱：凡能给出电子对的物质称之碱（如含O、N、S、卤素等元素的物质）。7/22/202142、Lewis酸碱强度（1）硬酸：体积小，正电荷多，受电子原子对外层电子吸引力强，不易变形，不易失e，易形成离子化合物的Mn+。（2）软酸：体积大，正电荷少，受电子原子对外层e

3、吸引力弱，易变形，易形成共价化合物的Mn+。如：ⅠB，ⅡB的低价离子，等等。（3）中间酸：介于（1）（2）之间。7/22/20215（4）硬碱：供电子原子不易失e，由负性大，难变形，不易被氧化，对外层电子吸引力强。如F－，以“O”为配原子的含氧、醛、酮、醇等等。（5）软碱：供电子原子易失e，易变形，电负性小，对外层电子吸引力弱。（6）中间碱：介于（4）（5）之间。反应规律“相似相亲”“硬倾硬，软倾软，软硬交界都不管”。7/22/202163.1.2分析化学中的络合物1.分析化学中常用络合物分类类型配体结构

4、络合物性质主要用途（应用）简单络合物单齿配体（多为无机配体）仅含1个配原子有多级平衡，较复杂，络合物大多不稳定掩蔽剂、辅助络合剂螯合物多齿配体（多为有机配体）含多个配原子，称螯合剂成环，络合平衡简单（减少或消除了多级络合现象），络合物大多稳定滴定剂7/22/202172、分析化学中常见螯合剂类型螯合剂类型酸碱类型举例含OOO硬碱甘油、甘露醇等多元醇、多元酸、多元酚、羟基苯酸、α-羟基酸等含NNN中间碱乙二胺，邻二氮菲等NO硬兼中间碱EDTA等氨羧络合剂，氨基苯酸，邻羟基偶氮染料等含SSS软碱DDTC（二乙

5、氨基二硫代甲酸钠）等SO软与硬碱巯基乙酸SH－CH2COOH等SN软兼中间碱氨基乙硫醇NH2CH2CH2SH等7/22/20218络合物在分析化学中的作用：滴定剂、掩蔽剂、显色剂、指示剂、萃取剂、沉淀剂、共沉淀剂、增效剂等等。7/22/202193.1.3EDTA（乙二胺四乙酸）1、EDTA的结构：（四元酸，简写为H4Y）双偶极离子可见：EDTA含两个基团，属氨羧络合剂，其中氨“N”属中间碱（易与Zn、Co、Ni、Cu、Cd、Hg络合）；而羧氧属硬碱（可与几乎所有高价金属离子络合），所以具有广泛的络合

6、性。7/22/2021102、EDTA的性质（1）难溶于H2O（20℃0.02g/100gH2O），易溶于碱（NaOH，NH3等）。常制成Na2H2Y使用。其溶解度（22℃时11.1g/100gH2O），约0.3mol/L较大（pH=4.4）,所以常用此二钠盐。7/22/202111（2）δi与pH的关系：H2O中EDTA以双偶极离子存在，高酸度下，形成H6Y2+不同pH时，EDTA的重要型体如下：注：以上七种型体中，仅Y4－能与Mn+络合，且pH↑，↑，∴EDTA在碱性液中络合能力↑，当pH＞10.2后

7、，几乎与pH无关。pH＜11～1.61.6～22～2.72.7～6.26.2～10.2＞10.2主要型体H6Y2+H5Y+H4YH3Y－H2Y2－HY3－Y4－Kai10－0.910－1.610－2.010－2.6710－6.1610－10.267/22/2021127/22/2021137/22/202114（3）EDTA的络合特征①络合比简单②络合物稳定③络合反应速度大多较快，且络合物溶解度大④具广泛的络合性⑤高酸度下可形成MHY，低酸度下可形成MOHY⑥与无色离子形成无色螯合物，与有色离子形成颜色

8、更深的螯合物7/22/2021153.2络合物的平衡常数3.2.1络合物的稳定常数与不稳定常数，络合物的平衡常数1、平衡常数K∴K稳1=1/K不稳n，K稳n=1/K不稳1解离常数络合反应形成常数K不稳n=[M][L]/[ML]M+LMLK稳1=[ML]/[M][L]K不稳n-1=[ML][L]/[ML2]ML+LML2K稳2=[ML2]/[ML][L]·········K不稳1=[MLn-1][L]/[MLn]MLn－1+LM