第五章-配位滴定法ppt课件.ppt

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1、分析化学高职高专化学教材编写组编（第四版）第五章配位滴定法“十二五”职业教育国家规划教材主要内容第一节概述第二节配位解离平衡及影响因素第三节配位滴定法原理第四节金属指示剂第五节提高配位滴定选择性的方法第六节配位滴定标准溶液的配制与标定第七节配位滴定的应用了解配位滴定法对配位反应的要求。理解配位滴定中副反应对主反应的影响、条件稳定常数与副反应系数之间的关系。了解配位滴定过程中pM的变化规律，掌握准确滴定金属离子的条件。了解金属指示剂的作用原理。掌握提高配位滴定法选择性的方法。学习目标知识目标：能力目标能正确计算滴定不同金属离子适宜的pH范围。能正确使用金属指示剂

2、。能选择合适方法消除干扰提高配位滴定选择性。能合理选择滴定方式，测定不同的金属离子。一、配位滴定反应具备的条件配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法，也称络合滴定法。能用于配位滴定的配位反应必须具备下列的条件：1）反应必须完全，即生成的配合物要足够稳定；2）反应必须按一定的化学反应式定量进行，即配位比恒定；3）反应速率要快；4）要有适当的方法指示反应的终点。配位滴定中常用以EDTA为代表的有机配位剂。第一节概述二、乙二胺四乙酸的性质乙二胺四乙酸是一种四元酸。习惯上用H4Y表示。由于它在水中的溶解度很小(22℃时，每100mL水中仅能溶解0.02g)，故常用

3、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)，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：此外，两个羧酸根还可以接受质子，当酸度很高时，EDTA便转变成六元酸H6Y2+，在水溶液中存在着以下一系列的解离平衡：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，如下图所示。H6

4、Y2+H5Y+H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-EDTA分布曲线在不同pH时，EDTA的主要存在型体列于下表中。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。三、乙二胺四乙酸的配合物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，如图所示。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。无色的金属离子与EDTA配位时，则形成

5、无色的螯合物，有色的金属离子与EDTA配位时，一般则形成颜色更深的螯合物。例如：这些特点使EDTA滴定剂完全符合分析测定的要求，而被广泛使用。综上所述，EDTA与绝大多数金属离子形成的螯合物具有下列特点：1.计量关系简单，一般不存在逐级配位现象；2.配合物十分稳定，且水溶性极好，使配位滴定可以在水溶液中进行。EDTA与金属离子的主配位反应及配合物的稳定常数副反应及副反应系数条件稳定常数第二节配位解离平衡及影响因素EDTA与金属离子大多形成1∶1型的配合物，反应通式如下：书写时省略离子的电荷数，简写为：此反应为配位滴定的主反应。平衡时配合物的稳定常数为：一、ED

6、TA与金属离子的主反应及配合物的稳定常数KMY↑，配合物稳定性↑，配合反应越完全。EDTA与一些常见金属离子的配合物的稳定常数因配合物的稳定常数KMY值很大，常用其对数值lgKMY表示。a．碱金属离子的配合物最不稳定，lgKMY<3；ｂ．碱土金属离子的lgKMY=8～11；ｃ．过渡金属、稀土金属离子和Al3+的lgKMY=15～19ｄ．三价，四价金属离子及Hg2+的lgKMY>20.影响配合物的稳定性因素金属离子自身性质（本质因素）外界条件表中数据是指无副反应的情况下的数据,实际滴定过程中需要考虑副反应影响，引入条件稳定常数。配合物的稳定常数二、副反应及副反应

7、系数式中：L为辅助配位体；N为干扰离子。实际分析工作中，配位滴定是在一定的条件下进行的。例如，为控制溶液的酸度，需要加入某种缓冲溶液；为掩蔽干扰离子，需要加入某种掩蔽剂等。在这种条件下配位滴定，除了M和Y的主反应外，还可能发生如下一些副反应：反应物M或Y发生副反应，不利于主反应的进行。反应产物MY发生副反应，则有利于主反应进行，但这些混合配合物大多不太稳定，可以忽略不计。下面主要讨论对配位平衡影响较大的酸效应和配位效应。1.EDTA的酸效应及酸效应系数KMY是描述在没有任何副反应时，配位反应进行的程度。当Y与H发生副反应时，未与金属离子配位的配位体除了游离的Y

8、外，还有HY，H2Y，…，H6Y等，因