络合滴定法ppt课件

1、第第3 3章章 络合滴定法络合滴定法Complexation Titration Complexation Titration 3.1 3.1 络合物与氨羧络合剂络合物与氨羧络合剂3.2 3.2 络合平衡络合平衡3.3 3.3 副反应系数和条件稳定常数副反应系数和条件稳定常数3.4 3.4 络合滴定基本原理络合滴定基本原理3.5 3.5 混合离子的选择性滴定混合离子的选择性滴定3.6 3.6 络合滴定的方式和应用络合滴定的方式和应用简单配体络合物简单配体络合物243)Cu(NH螯合物螯合物CC NCCOOOOCH2CH2CH2COOCCH2NOOCaH2H2多核络合物多核络合物(H2O)4Fe

2、OHOHFe(H2O)44+EDTA性质性质酸性：四元酸酸性：四元酸配位性质：配位性质：6个配位原子个配位原子溶解度：酸式的溶解度很小溶解度：酸式的溶解度很小M+H2Y2-=MY3-M+H2Y2-=MY3-+2H+2H+M2+H2Y2-=MY2-M2+H2Y2-=MY2-+2H+2H+M3+H2Y2-=MY-M3+H2Y2-=MY-+2H+2H+M4+H2Y2-M4+H2Y2-=MY+2H+=MY+2H+MY(MY)MYK KK不稳不稳1（2 2络合反应中溶液的温度、络合反应中溶液的温度、pHpH、共存络合、共存络合剂和共存离子的影响剂和共存离子的影响+MOH-LM(OH)M(OH)mMLML

3、n.MYM(OH)Y MHYOH-H+Y HYH6YNY.H+NMYMYKYMMYYMMYYMMYYM(MY)KK总总总条件稳定常数：条件稳定常数：MYYMlglglglglgKKM(OH)M(L)MY(H)Y(N)YMY(H)MY(OH)MY总总总YMMYKYYH.YHHYYYY62Y(H)总iiH1Y(H) ,)(YpHHY 条件稳定常数的用途条件稳定常数的用途 判断络合物的稳定性判断络合物的稳定性 判断络合滴定反应的完全程度，判定条件：判断络合滴定反应的完全程度，判定条件： 当当 由由 计算出各种金属离子能计算出各种金属离子能准确滴定的允许最小准确滴定的允许最小pHpH值，也可绘制出各种

4、值，也可绘制出各种金属离子的酸效应曲线金属离子的酸效应曲线)(lglglgHYKK稳稳LmolCSP/01. 0)(lgHY8lg稳K8lglglg)(HYKK稳稳见p93例题3-2酸效应曲线的应用酸效应曲线的应用确定金属离子单独进行滴定时，所允许的最确定金属离子单独进行滴定时，所允许的最低低pHmin值。值。从曲线上可以看出，在一定的从曲线上可以看出，在一定的pH范围内，什范围内，什么离子可被滴定，什么离子有干扰；么离子可被滴定，什么离子有干扰；利用控制溶液利用控制溶液pH的方法，在同一溶液中进行的方法，在同一溶液中进行选择滴定或连续滴定。选择滴定或连续滴定。还要考虑指示剂的使用的还要考虑指

5、示剂的使用的pH范围。范围。A. A. 单一金属离子滴定的适宜单一金属离子滴定的适宜pHpH范围范围最低最低pHpH：保证一定的：保证一定的K K(MY),(MY),以准确滴定以准确滴定. .5、络合滴定中的、络合滴定中的pH控制控制例如例如: lgKBiY=27.9 lgY(H)19.9 pH0.7 lgKZnY=16.5 lgY(H)8.5 pH4.0 lgKMgY=8.7 lgY(H)0.7 pH9.7最高最高pHpH：以不生成氢氧化物沉淀为限：以不生成氢氧化物沉淀为限B. B. 酸度控制酸度控制 M + H2Y = MY + 2H+ 需加入缓冲剂控制溶液pH. M + Y = MY M

6、 + Y = MY滴定阶段滴定阶段体系体系M M 计算式计算式滴定前滴定前MM化学计量点前化学计量点前MY + MMY + M剩余剩余M=MM=M剩余剩余化学计量点化学计量点MYMY 化学计量点后化学计量点后MY + YMY + Y过量过量YMMMCMYMMY2/MKCKMYspMYMMYY2/YMYMKCK过量过量总MYMYK3.4 3.4 络合滴定基本原理络合滴定基本原理滴定突跃的计算滴定突跃的计算spsp前前 Et = - Et = -0.1% 0.1% 30. 3102%1 . 0MMMepCCM剩余3 . 3pMeppCMspsp后后 Et = Et = +0.1%+0.1%MYYM

7、YMK过量3 . 6lg) 3 . 3() 3(lgMMYMMYpCKpCK滴定突跃3lg10001lglglglgpMYMYMYepKKMYYKM过量计量点前，与待计量点前，与待滴定物浓度有关滴定物浓度有关计量点后，与条计量点后，与条件稳定常数有关件稳定常数有关8lglglg)(HYKK稳稳滴定前加入指示剂滴定前加入指示剂In +MMIn 游离态颜色游离态颜色络合物颜色络合物颜色滴定开始至终点前滴定开始至终点前Y + M MY MY无色或浅色无色或浅色终点终点Y + MIn MY + In MY无色或浅色无色或浅色游离态颜游离态颜色色络合物颜络合物颜色色MIn形成背景颜色金属指示剂金属指示剂

8、必备条件必备条件颜色的变化要敏锐，有明显色差颜色的变化要敏锐，有明显色差反应要快，变色可逆性要好。反应要快，变色可逆性要好。KMIn 要适当，要适当，KMIn KMY ， 太小，终点提前太小，终点提前颜色变化不敏锐颜色变化不敏锐 太大，终点错后太大，终点错后指示剂被封闭指示剂被封闭 MIn易溶于水，否则生成沉淀或胶体，终点易溶于水，否则生成沉淀或胶体，终点变色不敏锐变色不敏锐指示剂被僵化指示剂被僵化K K 差差2 2个数量级适宜个数量级适宜指示剂溶解度小，反应慢，终点拖长。指示剂溶解度小，反应慢，终点拖长。由于由于 K KMIn KMIn2)lgK 2) 铬黑T （EBT）钙指示剂钙指示剂NN

9、-O3SOHCOOHOH 测测Ca2+，CaIn 红色，红色，pH1013使用使用 H4In H3In H2In HIn In 红红 2 红红 3.8 红红 9.4 蓝蓝 13 粉红粉红 3.5 提高络合滴定的选择性 M, NKMY KNYKMY 52.79=8.85可见，在此条件下，可见，在此条件下，Al3+Al3+并不干扰并不干扰Fe3+Fe3+的滴定。的滴定。由酸效应曲线可知，准确滴定由酸效应曲线可知，准确滴定Al3+ Al3+ 的最小的最小pHpH为为4.24.23.6 3.6 络合滴定的方式及应用络合滴定的方式及应用（1 1直接滴定法直接滴定法（1lg CK 6；（2反应速度快：反应

10、速度快：（3有合适的指示剂，无指示剂封闭现象；有合适的指示剂，无指示剂封闭现象；（4在控制的在控制的pH条件下，条件下， 金属离子不发生水解；金属离子不发生水解；例：例：总硬度与总硬度与Ca2+ Mg2+Ca2+ Mg2+分硬度的计分硬度的计算算 总硬度mmol/L)=CEDTA VEDTA / V水 Ca2+ (mg/L）= CEDTA VEDTA MCa / V水EDTAEDTA标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定Na2H2Y2H2O (Na2H2Y2H2O (乙二胺四乙酸二钠盐乙二胺四乙酸二钠盐) )1: 1: 直接配制直接配制: : 需基准试剂需基准试剂, , 用高纯水用高纯水.

11、.2: 2: 标定法标定法: : 基准物质基准物质: Zn: Zn、CuCu、BiBi、CaCO3CaCO3、 MgSO47H2O MgSO47H2O 等等水质量的影响：水质量的影响：1) Fe3+, Al3+等封闭指示剂等封闭指示剂,难以确定终点难以确定终点;2) Pb2+, Zn2+, Ca2+, Mg2+等消耗滴定剂等消耗滴定剂,影响准确影响准确度度.如何检查蒸馏水中是否含有金属离子如何检查蒸馏水中是否含有金属离子?如何判断是如何判断是Ca2+、Mg2+类类,还是还是Fe3+、Al3+类类?标定EDTA(非基准物质)溶液 EDTAEDTA与金属离子的计量关系与金属离子的计量关系(1:1)

12、(1:1)确定基本反应确定基本反应单元单元(Na2Y)(Na2Y) 根据欲配制的根据欲配制的EDTAEDTA溶液浓度，由溶液浓度，由Na2YNa2Y摩尔质量摩尔质量计算出所需质量，称重计算出所需质量，称重 准确标定其浓度，用纯准确标定其浓度，用纯CaCO3 CaCO3 配制的钙标准溶液配制的钙标准溶液标定标定 钙标准溶液放在锥形瓶钙标准溶液放在锥形瓶( (加入金属指示剂加入金属指示剂) )，EDTAEDTA的滴定剂用酸式滴定管的滴定剂用酸式滴定管 用用pH= 10 pH= 10 的缓冲溶液控制的缓冲溶液控制pHpH，KBKB作指示剂，滴作指示剂，滴定至终点时红色定至终点时红色蓝色蓝色 计算公式：计算公式：22CaCaEDTAEDTACVCV【留意】【留意】 当水样中当水样中Mg2+Mg2+极少时，由于极少时，由于CaIn-CaIn-比比MgIn-MgIn-的显色灵敏度要差很多，往往得不的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。到敏锐的终点。 为了提高终点变色的敏锐性为了提高终点变色的敏锐性 可在可在EDTAEDTA标准溶液中加入适量的标准溶液中加入适量的Mg2+Mg2+（在（在EDTAEDTA标定前加入，这样就不影响标定前加入，这样就不影响EDTAEDTA与被测离子之间的滴定定量关系与被测离子之间的滴定定量关系 在缓冲溶液中加入一定量的在缓冲溶液中