第五章配位滴定总结.ppt

* * 第五章 配位滴定法 Complexometry §5.1 概述 §5.2 EDTA与金属离子的配合 物及其稳定性 §5.3 外界条件对EDTA与金属 离子配合物稳定性的影响 §5.4 滴定曲线 §5.5 金属指示剂及其他指示终 点的方法 §5.6 混合离子的分别滴定 §5.7 配位滴定的方式和应用 * * 配位化合物：coordination compound 或 complex 形成化学键的双方共用的电子由一方单独提供而形成的化学键称为配位键。以配位键结合的化合物称为配位化合物。 §5.1 概述 K稳越大表示配位反应进行的越完全。 M + nL MLn M称为中心离子（原子）；L为配位体；与M形成配位键的配位体上的原子称为配位原子 * * §5.2 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性 5.2.1 EDTA的性质 1. 一般特性 (1) 多元酸，可用 H4Y 表示; (2) 在水中的溶解度很小(22℃, 0.02 g /100 mL 水)，也难溶于酸和一般的有机溶剂，但易溶于氨溶液和苛性碱溶液中，生成相应的盐; (3) 常用其二钠盐 Na2H2Y·2H2O,(22℃, 11.1 g / 100 mL水),饱和水溶液的浓度约为 0.3 mol·L-1，pH 约为 4.5。 * * 2．EDTA在水溶液中的存在形式 在高酸度条件下，EDTA是一个六元弱酸，在溶液中存在有六级离解平衡和七种存在形式： 不同pH溶液中，EDTA各种存在形式的分布曲线： (1) 在pH 12时, 以Y4-形式存在； (大于10.3，以Y4-为主） (2) Y4-形式是配位 的有效形式； * * 广泛，氨氮(N)和羧氧(O)两种配位原子；EDTA几乎能与所有的金属离子形成配合物; EDTA与无色的金属离子形成无色的配合物，与有色的金属离子形成颜色更深的配合物。 配位滴定中的主要矛盾 应用的广泛性与选择性的矛盾； 滴定过程中酸度的控制。 EDTA配合物的特点 稳定，形成5个五元螯合环，稳定性高，lgK 15; 配合比简单， 一般为1：1； 配合反应速度快，水溶性好； * * 5.2.2 EDTA与金属离子的配合物 金属离子与EDTA的配位反应，略去电荷，可简写成： M + Y = MY 稳定常数： * * 稳定常数具有以下规律： 配合物的稳定性受两方面的影响：金属离子自身性质和外界条件。 需要引入：条件稳定常数 a ．碱金属离子的配合物最不稳定，lg KMY3； b．碱土金属离子的 lgKMY = 8～11； c．过渡金属、稀土金属离子和Al3+的lgKMY=13～19 d．三价，四价金属离子及Hg2+的lgKMY20. 表中数据是指无副反应情况下的数据, 不能反映实际滴定过程中的真实状况。 * * §5.3 外界条件对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响 5. 3.1 配位滴定中的副反应 有利于和不利于MY配合物生成的副反应? 如何控制不利的副反应？控制酸度；掩蔽； 外界影响如何量化？ * * 5.3.2. EDTA的副反应系数(1) EDTA的酸效应及酸效应系数αY(H) 一定 pH的溶液中，EDTA各种存在形式(与H＋相关)的总浓度[Y]，与能参加配位反应的有效存在形式Y4-的平衡浓度[Y4-]的比值。(注意：酸效应系数与分布系数呈倒数关系) 酸效应系数αY(H) ——用来衡量酸效应大小的值。 由于H＋与Y4-发生副反应（质子化反应）使参与主反应的[Y4-]降低的现象称为酸效应。用酸效应系数αY(H)表示 定义： * * KH称为质子化常数 或： 即：αY(H) 由Ka和[H+]决定，当温度一定时[H+]决定了αY(H)的大小。 * * 表5-2 不同pH时的 lgαY(H) 酸效应系数的大小说明什么问题？ 配合物的稳定常数是否反映实际情况？ EDTA pH 2013.10.21 pH范围 * * （2）共存离子副反应系数体系中除了待测离子M外，还有共存离子N存在，由于Y的广泛配位性，和N也发生配位作用，降低Y的有效浓度 共存离子的副反应系数：αY(N) 其中： 若有n个共存离子，共存离子的副反应系数：αY(N) 如何得到? 此处[Y]与酸效应系数中的有何区别？ * * 5.3.3 金属离子的配位效应及其副反应系数αM 金属离子常发生两类副反应： (1) 金属离子的水解; (2) 金属离子与辅助配位剂的作用 金属离子副反应使金属离子与EDTA配位的有效浓度降低。金属离子总的副反应