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4-4 络合滴定法的基本原理; 在络合滴定中,若被滴定的是金属离子M,当达到化学计量点附近时,溶液的pM值发生突变;利用适当的方法,可以指示滴定终点。
可见,讨论滴定过程中金属离子浓度的变化规律,即络合滴定曲线及其影响 pM 突跃的因素是极其重要的。;一、滴定曲线; 例如:以0.02000 mol/L EDTA滴定20.00mL 0.02000 mol/L Zn2+,滴定是在pH=9.00的NH3-NH4+的缓冲溶液中进行,并含有0.10mol/L 游离氨。
已知:锌氨络合物的积累形成常lg?1~lg?4分别为
2.27,4.61,7.01,和9.06;
lgKZnY= 16.50;解:首先:要计算主反应产物ZnY的条件稳定常数KZnY′:
查表知,pH=9.00时,lg?Zn(OH)= 0.2。
pH=9.00时, lg?Y(H) = 1.28 = lg?Y
则: lgKZnY’ =lgKZnY-lg?Zn-lg?Y
=16.50-5.10-1.28=10.12;1.?滴定前
[Zn′]=cZn=0.020mol·L-1 pZn′=1.70
2.?滴定开始至化学计量点前
pZn’由未被滴定的[Zn’]决定
如VY=19.98mL EDTA,a=19.98/20=99.9%(-0.1%),则有:
pZn′=5.00;3.?化学计量点时
由于滴定反应已经按计量关系完成,溶液中[Zn’]来自络合物ZnY的解离,所以根据化学计量点时的平衡关系:;4. 化学计量点之后
由于过量的EDTA抑制了ZnY2-的离解,溶液中pZn’与过量的EDTA的浓度有关。
设加入20.02mL EDTA标液,(+0.1%),则:pZn’=7.12
加入19.98→20.02mL EDTA标准溶液,在产生± 0.1% 的相对误差内,产生的滴定突跃pZn’从5→7.12;二、影响滴定突跃的主要因素;1、条件稳定常数K’MY的影响;结 论;2、金属离子的浓度cM的影响;三、直接准确滴定金属离子的条件; 可见,金属离子被准确滴定的条件之一是:应有足够大的KMY’值。
所以,当有副反应存在时:若允许误差在±0.1%内
副反应越严重→lg?Y或lg?M值越大→lgKMY’值就越小,小到lgKMY’ 8 时就不能准确滴定。因此,要准确进行滴定,必须对滴定条件予以控制。;四、络合滴定中酸度的选择和控制;单一金属离子络合滴定的适宜酸度范围;1、 最高酸度(或最小pH);2、最低酸度或最大pH;3、适宜酸度范围;例如:用0.02000 mol.L-1 EDTA滴定0.020 mol.L-1 Zn2+时,要求Et=±0.1%.
(1) 计算滴定的最高酸度和最低酸度。
(2) 如欲采用二甲酚橙为指示剂,滴定应在什么酸度范围内进行?
已知:lgKZnY=16.50, Zn(OH)2的Ksp=10-16.92,
pH=4.0时,lg?Y(H)=8.44,;解(1) 已知 lgKZnY=16.50,
cZn,Sp=0.010 mol.L-1
由 lg?Y(H)=lgcM,SpKZnY-6
得允许最大 lg?Y(H)=lgcZn,SpKZnY-6
=-2.00+16.50-6=8.50
又: 查表知pH≈4时 lg?Y(H)=8.50
所以,pH=4是滴定的最高酸度; 又已知:Zn(OH)2的KSp=10-16.92
若[Zn2+]=cZn=0.02=10-1.70 mol.L-1 ,
则:最低酸度;根据最高酸度(最低pH值)的求法:
根据最低pH值对lgKMY作图,即可给出用EDTA滴定不同金属离子时所允许的最低pH值与金属离子的关系曲线,此曲线称“林邦曲线”,或称“酸效应曲线”。 → EDTA的酸效应曲线; EDTA的酸效应曲线;EDTA的酸效应曲线可以说明以下几个问题
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