白云石中钙镁含量测定-原理及方法.ppt

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1、白云石中钙、镁含量的测定实验目的1.了解配位滴定的方法原理2.掌握EDTA溶液的配制及标定方法，特别是缓冲溶液和指示剂的选择3.学习酸溶样的操作方法4.掌握样品中钙、镁含量的测定方法实验原理滴定分析法将一种已知其准确浓度的试剂溶液（称为标准溶液）滴加到被测物质的溶液中，直到化学反应完全时为止，然后根据所用试剂溶液的浓度和体积可以求得被测组分的含量，这种方法称为滴定分析法（或称容量分析法）。配位滴定法以配位反应为基础的滴定分析的方法,称为配位滴定法（或称络合法）。它是用配位剂作为标准溶液直接或间接滴定被测物质。在滴定过程中通常需要选用适当的指示剂来指示滴定终点。实验原理配合物与

2、配位反应配合物是指由一个中心元素(离子或原子)和几个配体(阴离子或分子)以配位键相结合形成复杂离子(或分子)，通常称这种复杂离子为配合物。在[Cu(NH3)4]SO4中，Cu2+占据中心位置，称中心离子；中心离子Cu2+的周围，以配位键结合着4个NH3分子，称为配体；配位反应是金属离子（M）和中性分子或阴离子（L）配位，形成配合物的反应。常用有机氨酸配位剂——EDTA（乙二胺四乙酸）大多数无机配合物稳定性差，配位比不恒定，很少用于滴定反应。实验原理结构EDTA可形成六元酸H6Y2+，在水中有六级离解平衡。以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-七

3、种形式存在。实验原理实验原理EDTA的物理性质水中溶解度小，难溶于酸和有机溶剂；但易溶于氨水和NaOH溶液，并生成相应的盐。所以在一般用含有2分子结晶水的EDTA二钠盐(用符号Na2H2Y·2H2O表示)，习惯上仍简称EDTA。EDTA与金属离子的配位反应特点1.EDTA具有广泛的配位性能，几乎能与所有的金属离子配位；2.配合物相当稳定；3.配合物的配位比简单，一般情况下形成1：1的配合物；4.配合物易溶于水，配位反应速度大多较快；5.EDTA与无色金属离子形成无色配合物，有利于利用指示剂检测终点。实验原理配合物的稳定常数金属离子与EDTA反应大多形成1:1配合物（为简化计，

4、省去了离子电荷）KMY↑大，配合物稳定性↑高，配合反应↑完全M+YMY副反应对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响配位滴定中所涉及的化学平衡是比较复杂的。除了待测金属离子和EDTA之间的主反应外，还存在不少副反应。这些副反应的存在，都将影响配合物的稳定性。如果一个平衡发生移动，整个平衡体系都要随之改变。实验原理配合物的条件稳定常数不利于主反应进行利于主反应进行副反应的发生会影响主反应发生的程度副反应的发生程度以副反应系数加以描述实验原理配位剂的副反应系数aY酸效应aY(H)由于H+存在使Y与金属离子配位反应能力降低的现象。Y可与H+形成HY3-、H2Y2-...H6Y2+，酸

5、度愈高，促使MY离解，从而降低MY的稳定性，把Y与H+形成HnYn-4，使配位剂Y参加配位反应的能力降低的现象，称为酸效应。共存离子（干扰离子）效应aY(N)由于其他金属离子存在使EDTA主反应配位能力降低的现象实验原理金属离子的副反应系数aM配位效应aM(L)其它配合剂存在时，金属离子与其配位，使M与Y的配位能力降低，此现象称为配位效应。相应的副反应系数称为配位效应系数。用aM(L)表示。辅助配位效应羟基配位效应配合物的副反应系数αMY实验原理条件稳定常数（表观稳定常数，有效稳定常数）配位反应M+YMY配位滴定曲线与滴定突跃和酸碱滴定曲线相同，若用滴定剂滴定单一金属离子，随

6、着滴定剂的加入，溶液的pM或pM’的值发生变化，同样存在一个滴定突跃。滴定突跃影响配位滴定突跃大小的两个因素1．金属离子浓度的影响2．条件稳定常数的影响影响的几点因素借助调节pH，控制[L]，可以增大,从而增大滴定突跃滴定突跃影响配位滴定突跃大小的两个因素配位滴定的要求形成的配合物应有足够大的稳定常数，这样在计量点前后才有较大的pM突跃，终点误差较小。配位反应速度快，且有适当的指示剂或其他方法确定终点。配位反应要有严格的计量关系，络合比恒定，最好无逐级配位现象。配位滴定中，能与金属离子生成有色配合物从而指示滴定过程中金属离子浓度变化的显色剂（多为有机染料、弱酸）金属离子指示剂

7、及其变色原理：在eq时：MIn(颜色II)+Y=MY+In(颜色I)In(颜色I)+M=MIn(颜色II)在eq前：M+Y=MY溶液显MIn(颜色II)色金属指示剂的要求MIn与In颜色明显不同，显色迅速，变色可逆性好MIn的稳定性要适当：KMY/KMIn>102且KMIn>104KMIn太小→置换速度太快→终点提前KMIn>KMY→置换难以进行→终点拖后或无终点In本身性质稳定，便于储藏使用MIn易溶于水，不应形成胶体或沉淀指示剂的封闭、僵化现象及消除方法指示剂的封闭:干扰离子：KNIn>KNY→指示