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06 络合滴定法整理
络合滴定法: 又称配位滴定法 以形成络合物的化学反应为基础的滴定分析方法 滴定条件: 定量、完全、迅速、且有指示终点的方法 络合剂种类: 无机络合剂:形成分级络合物,简单、不稳定 有机络合剂:形成低络合比的螯合物,复杂而稳定 常用有机氨羧络合剂 ——乙二胺四乙酸(EDTA) 乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid): EDTA(H4Y) EDTA的物理性质 水中溶解度小,难溶于酸和有机溶剂; 易溶于NaOH或NH3溶液—— Na2H2Y?2H2O EDTA络合物特点: 广泛络合性→五元环螯合物→稳定、完全、迅速 具6个配位原子,与金属离子多形成1:1络合物 与无色金属离子形成的络合物无色,利于指示终点与有色金属离子形成的络合物颜色更深 6.2 基本原理 KMY↑大,络合物稳定性↑高,络合反应↑完全 6.2.2 副反应系数 注: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 1. 络合剂Y的副反应和副反应系数 EDTA的副反应:酸效应 共存离子(干扰离子)效应 酸效应系数 共存离子(干扰离子)效应系数 Y的总副反应系数 EDTA的离解平衡: 各型体浓度取决于溶液pH值 pH < 1 强酸性溶液 → H6Y2+ pH 2.66~6.16 → 主要H2Y2- pH > 10.24碱性溶液 → Y4- (1) EDTA的酸效应系数?Y(H) 结论: 例:计算pH=5时,EDTA的酸效应系数及对数值,若 此时EDTA各种型体总浓度为0.02mol/L,求[Y4 -] 解: 共存离子效应:当溶液中存在其他金属离子 N时,Y与N也能形成络合物,使得Y参 加主反应能力降低的现象。 (2) 共存离子(干扰离子)效应系数?Y(N) 注:[Y′]——EDTA与N络合物平衡浓度 和参与络合的Y4-平衡浓度之和 [Y] —— 参与络合反应的Y4-的平衡浓度 结论: (3) Y的总副反应系数[同时考虑酸效应和共存离子效应] 2. 金属离子M的副反应和副反应系数 M的副反应:络合效应 水解效应 M的副反应系数: 络合效应系数 水解效应系数 M的总副反应系数 络合效应:由于其他络合剂存在,使金属离子参加主反应能力降低的现象。 MLn型络合物的累积稳定常数 注:各级累积常数将各级[MLi]和[M]及[L]联系起来 (1) M的络合效应系数?M(L) [M′]表示没有参加主反应的金属离子的总浓度(包括与L配位) [M]表示游离金属离子的浓度 L多指NH3-NH4Cl缓冲溶液,辅助络合剂,掩蔽剂,OH- 结论: (2) 金属离子的总副反应系数 溶液中同时存在两种络合剂:L,A 例:在pH=11.0的Zn2+-氨溶液中,[NH3]= 0.10mol/L, 求?Zn 解: 3. 络合物MY的副反应系数?MY 6.2.2 络合物的条件稳定常数 讨论: 例:在NH3-NH4Cl缓冲溶液中(pH=11),用EDTA 滴定Zn2+,若[NH3]=0.10mol/L,计算此条件下的lgK′ZnY 解: 复习小结: 2、条件稳定常数:K′MY lgK′MY = lgKMY - lgαM - lgαY 6.2.5 金属指示剂 特点:(与酸碱指示剂比较) 金属离子指示剂——通过[M]的变化确定终点 酸碱指示剂——通过[H+] 的变化确定终点 变色实质:EDTA置换少量与指示剂络合的金属离子释放指示剂,从而引起溶液颜色的改变 金属指示剂必须具备的条件 1)MIn与In颜色明显不同,显色迅速,变色可逆性好 2)MIn的稳定性要适当:K′MY / K′MIn 102、K′MIn ≥ 104 a. K′MIn太小→置换速度太快→终点提前 b. K′MIn K′MY→置换难以进行→终点拖后或无终点 3) In本身性质稳定,便于储藏使用 4)MIn易溶于水,不应形成胶体或沉淀 注: In多为有机弱酸,颜色随pH值而变化→注意控制溶液的pH值 (二)指示剂的封闭现象 指示剂的封闭现象:由于金属离子和指示剂生成稳定络合物,影响终点变色的敏锐使终点推迟。 产生原因: 干扰离子: KNIn KNY →指示剂无法改变颜色
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