[理学]5 配位滴定法.ppt

第五章 配位滴定法 第一节 概述 第二节 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性 第三节 外界条件对EDTA与金属离子配合物稳 定性的影响 第四节 滴定曲线 第五节 金属指示剂及其它指示终点的方法 第六节 混合离子的分别滴定 第七节 配位滴定的方式和应用 第一节 概 述 一、配位滴定法 配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法。 氨羧类配位剂：以氨基二乙酸基团［—N(CH2COOH)2］为 基体的有机配位剂(或称螯合剂(chelant))，含有配位能力很 强氨氮和羧氧两种配位原子。 第二节 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性 1.酸性 EDTA在水溶液中的六级离解平衡 H6Y2+ = H+ + H5Y+ pKa1 = 0.90 H5Y+ = H+ + H4Y pKa2 = 1.60 H4Y = H+ + H3Y - pKa3 = 2.00 H3Y - = H+ + H2Y 2- pKa4 = 2.67 H2Y2- = H+ + HY 3- pKa5 = 6.16 HY3- = H+ + Y 4- pKa6 = 10.26 2. EDTA与金属离子形成的配合物的稳定性 稳定常数具有以下规律： 配合物的稳定性受两方面的影响： 金属离子自身性质(离子电荷、离子半径、电子层结构) 外界条件(溶液的酸度、其他配位剂的存在、干扰离子等)。 表中数据是指无副反应的情况下的数据, 不能反映实 际滴定过程中的真实状况。 第三节 外界条件对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响 一．EDTA的酸效应及酸效应系数αY（H） 二．金属离子的配位效应及其副反应系数αM 三．条件稳定常数 四．配位滴定中适宜pH条件的控制 一、 EDTA的酸效应及酸效应系数αY(H) 2. 酸效应系数αY(H) 定义累积稳定常数β 表5-2 不同pH时的 lgαY(H) 例6-1：计算pH=5时，EDTA的酸效应系数，若此时EDTA 各种型体总浓度为0.02mol/L，求[Y4 -] 解： 3. 干扰离子效应 4. 干扰离子效应系数 注：[Y’] ——EDTA 与 N 配合物平衡浓度 和参与配位的Y4-平衡浓度之和 [Y] ——参与配位反应的Y4-的平衡浓度 结论： 5. EDTA的总副反应系数[同时考虑酸效应和干扰离子效应] 二、金属离子的配位效应及其副反应系数 M的副反应：羟基配位效应 辅助配位效应 M的副反应系数： 羟基配位效应系数 辅助配位效应系数 M的总副反应系数 1. M的羟基配位效应及羟基配位效应系数 2. M的辅助配位效应及辅助配位效应系数 L多指NH3-NH4Cl缓冲溶液，辐助配位剂，掩蔽剂 3. M的总副反应系数 溶液中同时存在两种辅助配位剂：L，OH 例6-2 三、条件稳定常数 讨论 例6-3 在NH3-NH4Cl 缓冲溶液中（pH=9），用EDTA滴定Zn2+， 若[NH3]=0.10mol/L，并避免生成Zn(OH) 2沉淀，计算此条件下的 lgK’ZnY 解： 例6-4 ：计算pH=2和pH=5时，ZnY的条件稳定常数 解： 一、 EDTA与金属离子的配合物 配合物的稳定性受两方面的影响： 金属离子自身性质(离子电荷、离子半径、电子层结构) 外界条件(溶液的酸度、其他配位剂的存在、干扰离子等) 1. EDTA的酸效应及酸效应系数αY(H) EDTA的干扰离子效应及干扰离子效应系数 2. 金属离子的配位效应及其副反应系数 M的副反应：羟基配位效应 辅助配位效应 M的副反应系数： 羟基配位效应系数 辅助配位效应系数 M的总副反应系数 四、条件稳定常数 四、配位滴定中适宜酸度的控制 酸效应曲线（林邦曲线） 酸效应曲线的作用 配位滴定中，随着配位剂的不断加入，被滴定的金属离子不断被络合，浓度不断减小，其变化情况和酸碱滴定类似，在化学计量点附近pM发生突跃。配位滴定过程中pM的变化规律可以用pM对配位剂EDTA的加入量所绘制的滴定曲线来表示。 一、滴定曲线的计算 计算0.01000 mol/L EDTA 溶液滴定20 mL 0.01000 mol/L Ca2+ 溶液的滴定曲线。 (1)溶液pH12时进行滴定 酸效应系数αY(H)=0；K’MY