兰州石化职业技术学院石油化学工程系.ppt

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1、兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页概述乙二胺四乙酸的性质及其配合物配位解离平衡及影响因素配位滴定法原理教学指导金属指示剂提高配位滴定选择性的方法配位滴定的应用兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页教学目标了解乙二胺四乙酸的性质及配合物了解配位解离平衡及影响因素掌握配位滴定法的原理认识金属指示剂的作用原理学习配位滴定的应用重点与难点配位滴定法的原理金属指示剂的作用原理配位滴定的应用兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页概述配位滴定法是以配

2、位反应为基础的滴定分析方法，亦称络合滴定法。　　在化学反应中，配位反应是非常普遍的。但在1945年氨羧配位体用于分析化学以前，配位滴定法的应用却非常有限，这是由于：许多无机配合物不够稳定，不符合滴定反应的要求；在配位过程中有逐级配位现象产生，各级稳定常数相差又不大，以至滴定终点不明显。自从滴定分析中引入了氨羧配位体之后，配位滴定法才得到了迅速的发展。　　氨羧配位体可与金属离子形成很稳定的、而且组成一定的配合物，克服了无机配位体的缺点。利用氨羧配位体进行定量分析的方法又称为氨羧配位滴定。可以直接或间接测

3、定许多种元素。兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页氨羧配位体是一类含有以氨基二乙酸基团[—N(CH2COOH)2]为基体的有机配位体，它含有配位能力很强的氨氮和羧氧两种配位原子，能与多数金属离子形成稳定的可溶性配合物。氨羧配位体的种类很多，比较重要的有：　　乙二胺四乙酸(简称EDTA)：兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页环己烷二胺四乙酸(简称CDTA或DCTA)：兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页乙二醇二乙醚二胺四乙酸(简称EG

4、TA)：乙二胺四丙酸(简称EDTP)：在配位滴定中，以乙二胺四乙酸最为重要。兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页乙二胺四乙酸的性质及其配合物一、乙二胺四乙酸及其二钠盐乙二胺四乙酸(EthyleneDiamineTetraaceticAcid,简称EDTA)是一种四元酸。习惯上用H4Y表示。由于它在水中的溶解度很小(在22℃时，每100mL水中仅能溶解0.02g)，故常用它的二钠盐Na2H2Y·2H2O，一般也简称EDTA。后者的溶解度大(在22℃时，每100mL水中能溶解11.1g

5、)，其饱和水溶液的浓度约为0.3mol·L-1。在水溶液中，乙二胺四乙酸具有双偶极离子结构：兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页乙二胺四乙酸的性质及其配合物一、乙二胺四乙酸及其二钠盐乙二胺四乙酸(EthyleneDiamineTetraaceticAcid,简称EDTA)是一种四元酸。习惯上用H4Y表示。由于它在水中的溶解度很小(在22℃时，每100mL水中仅能溶解0.02g)，故常用它的二钠盐Na2H2Y·2H2O，一般也简称EDTA。后者的溶解度大(在22℃时，每100mL水中

6、能溶解11.1g)，其饱和水溶液的浓度约为0.3mol·L-1。在水溶液中，乙二胺四乙酸具有双偶极离子结构：兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页可见EDTA在水溶液中以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和Y4-等七种型体存在，当pH不同时，各种存在型体所占的分布分数δ是不同的。根据计算，可以绘制不同pH时EDTA溶液中各种存在型体的分布曲线，如图所示。兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页在不同pH时，EDTA的主要存在型体列于下表中

7、。在这七种型体中，只有Y4-能与金属离子直接配位。所以溶液的酸度越低，Y4-的分布分数越大，EDTA的配位能力越强。兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页二、EDTA与金属离子的配合物EDTA分子具有两个氨氮原子和四个羧氧原子，都有孤对电子，即有6个配位原子。因此，绝大多数的金属离子均能与EDTA形成多个五元环，例如EDTA与Ca2+、Fe3+的配合物的结构如图所示。EDTA与Ca2+、Fe3+的配合物的结构示意图兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页从图中可以

8、看出，EDTA与金属离子形成五个五元环：四个┌─M─┐五元环及一个┌─M─┐五元环，具有这类环状结构的螯合物是很稳定的。由于多数金属离子的配位数不超过6，所以EDTA与大多数金属离子可形成1∶1型的配合物，只有极少数金属离子，如锆(Ⅳ)和钼(Ⅵ)等例外。O-C-C-NM-C-C-N兰州石化职业技术学院石油化学工程系第四章　配位滴定法上页下页无色的金属离子与EDTA配位时，则形成无色的螯合物，有色的金属离子与EDTA配位时，一般