[工学]络合滴定法-1.ppt

分析化学 §4 络合滴定法 Complexometric Titration 基本内容和重点要求 掌握络合反应的特点和稳定常数 理解EDTA与金属离子络合平衡的基本概念 理解副反应系数和条件稳定常数 理解滴定Mn+的允许最低pH的含义、酸效应曲线 掌握常用金属指示剂的使用条件及颜色变化 学习络合滴定的基本原理 掌握提高络合滴定选择性途径 掌握络合滴定法的实际应用 §4-1 概 述 络合滴定法—以络合反应为基础的分析方法。 满足条件： 反应必须完全，稳定常数足够大 有严格的计量关系，组成恒定，无逐级络合 现象 反应速度快，有适当的方法指示滴定终点 络合剂：提供配位原子 无机络合剂 有机络合剂 无机络合剂 为单齿配体，稳定性较差，分级络合，逐级稳定常数较接近，平衡时多种络合形式同时存在，限制了其用于滴定分析，但可作掩蔽剂、显色剂和指示剂等。 滴定剂只有以CN-为络合剂的氰量法和以Hg2+为中心离子的汞量法。 有机络合剂 有机络合剂含有两个以上的配位原子 具有环状结构——稳定 络合比固定 反应完全 广泛使用：胺羧络合剂 如：乙二胺四乙酸（EDTA) §4-2 EDTA与金属离子络合物 1.EDTA的性质 2.EDTA的离解平衡 3.EDTA与金属离子形成的螯合物 1. EDTA的性质 乙二胺四乙酸（H4Y, ethylene diamine tetraacetic acid） 结构： 特点： 含有4个羧基和2个氨基，与金属离子结合时有6个配位原子，可形成多个五元环。 EDTA的性质 EDTA为氨羧络合剂，配位能力很强，是常用的络合滴定剂和掩蔽剂。 EDTA溶解度小(22oC时100mL水中溶解0.02g)，其二钠盐溶解度较大（ 22oC时100mL水中溶解11.1 g），溶液浓度约为0.3mol·L-1，pH约为4.4。 溶液酸度大时，两羧基可再接受H+，形成H6Y2+，故EDTA相当于六元酸，有六级解离，7种形式存在，不同pH时各组分的分布分数不同。 2. EDTA的离解平衡 EDTA的7种存在形式分布图 H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4- 3. EDTA与金属离子形成的络合物 立体结构 如： Mg2+ + HY3- ? MgY2- + H+ pH9~10 Al3+ + H2Y2- ? AlY- + 2H+ pH4~6 不标明pH时，一般通式为： Mn+ + H2Y2- ? MYn-4 + 2H+ 或 Mn+ + Y4- ? MYn-4 M + Y ? MY 稳定常数(Formation Constant) 以K稳（KMY或lgKMY）表示络合稳定常数 M +Y = MY KMY一般都很大，常用其对数lgKMY表示 表1 EDTA与金属离子的络合物的lgKMY 逐级稳定常数（络合比为1：n 型) 第一级稳定常数  第二级稳定常数  第n级稳定常数 累积稳定常数 将逐级稳定常数依次相乘，得到累积稳定常数βi EDTA络合物特征 一般金属离子与EDTA形成1:1的络合物，反应能定量进行，计算简便； 能与多种金属离子形成具有多个五元环的稳定络合物； 络合物易溶于水，能在水溶液中滴定； 颜色：与无色金属离子生成无色络合物，与有色金属离子生成颜色更深的络合物。 §4-3 络合反应的副反应系数和条件稳定常数 （1）主反应和副反应 （2）EDTA的副反应及副反应系数 （3）金属离子的副反应及副反应系数 （4）络合物的副反应及副反应系数 （5）MY的条件稳定常数 一、主反应和副反应(main reaction and side reaction) 副反应系数(side reaction coefficient) 用来表示M、Y以及MY的各种副反应对主反应的影响程度。 副反应系数是指未参加反应组分总浓度[B′]与平衡浓度[B]比值，用? 表示。 二、 EDTA的酸效应及酸效应系数?Y(H) 酸效应(acidic effective coefficient )： 由于H+与Y4-之间发生副反应，使EDTA参加主反应的能力下降的现象。 酸效应系数?Y(H) ： 衡量酸效应的大小 酸效应系数?Y(H) 例 1 计算pH=4.00时EDTA的?Y(H) ？ 解： 表2 不同pH值的 lg?Y(