第三节EDTA及其与金属离子的配合物乙二胺四乙酸H4Y为白.pptx

第三节EDTA及其与金属离子的配合物一、EDTA乙二胺四乙酸（H4Y）乙二胺四乙酸（H4Y）为白色粉末，难溶于水和一般有机溶剂，易溶于碱性或氨性溶液，在水中溶解度较小（22℃0.22g/100mLH2O）。通常用其二钠盐Na2H2Y，习惯上仍叫EDTA。

EDTA羧基上的两个氢离子容易解离呈强酸性。与氮原子结合的两个氢离子不易解离。另外，两个羧酸根还可以接受质子。当溶液酸度很高时，EDTA便以H6Y2+形式存在。这样，EDTA就相当于六元酸，在水溶液中有六级解离平衡，其解离常数如下：与其他多元酸一样，EDTA在水溶液中总是以七种形式存在。而在pH一定时，某种存在形式占优势。为了书写简便起见，EDTA的各种存在形式均可略去其电荷。H6Y2+H5Y+H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-

EDTA在不同酸度下的主要存在形式pH11~1.61.6~2.02.0~2.672.67~6.166.16~10.2610.26EDTA主要存在形式H6Y2+H5Y+H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-在这七种形式中，只有Y能与金属离子直接配位。因此，溶液的pH愈高，EDTA的配位能力愈强。由此可见，溶液的酸度是影响EDTA配合物稳定性的主要因素。

EDTA分子中有2个氨基N和4个羧基O，共有六个配位原子，可以与很多金属离子形成非常稳定的配合物，用EDTA作标准溶液可以滴定几十种金属离子，因此通常情况下所说的配位滴定就是指EDTA滴定。············

由于H4Y在水中的溶解度很小，不适用于作滴定剂。在分析中，通常使用其钠盐(Na2H2Y·2H2O)作滴定剂。Na2H2Y·2H2O可以制成基准试剂，能直接配制成标准溶液。二、EDTA与金属离子的配位特点：

EDTA与金属离子配位反应具有以下特点：1、EDTA与金属离子反应形成具有五个五元环鳌合物，结构稳定，配位反应完全。2、EDTA与不同价态金属离子配位时，一般形成1:1配合物，不存在分步配位现象，配位比较简单，从而使分析结果的计算比较简单。绝大多数金属离子均能与EDTA形成稳定配合物，配位平衡及其稳定常数如下

EDTA与各种常见金属离子的螯合物的稳定常数

EDTA与金属离子配位反应具有以下特点：3、生成配合物易溶于水。因此滴定反应能在水溶液中进行，而且大多数配位反应速度快，瞬时即可完成。4、EDTA与无色的金属离子配位时，生成无色配合物，有利于用指示剂指示滴定终点。有色金属离子与EDTA配位时，一般生成颜色更深的配合物。5、EDTA与金属离子的配位能力与溶液的酸度密切相关，这是由于EDTA是弱酸的缘故。EDTA滴定法广泛地应用于黑色金属、有色金属、硬质合金、耐火材料、硅酸盐、炉渣、矿石、化工材料、水、电镀液的分析。

4、EDTA与无色的金属离子配位时，生成无色配合物，有利于用指示剂指示滴定终点。有色金属离子与EDTA配位时，一般生成颜色更深的配合物。5、EDTA与金属离子的配位能力与溶液的酸度密切相关，这是由于EDTA是弱酸的缘故。EDTA滴定法广泛地应用于黑色金属、有色金属、硬质合金、耐火材料、硅酸盐、炉渣、矿石、化工材料、水、电镀液的分析。

M+YMY三、副反应和条件稳定常数：LMLML2MLn...辅助配位效应MOHM(OH)2...M(OH)nOH羟基配位效应NNY干扰离子副效应HHYH2YH6Y...酸效应HOHMHYMOHY混合配位效应

1、酸效应和酸效应系数：由于氢离子与Y之间发生副反应，就使EDTA参加主反应的能力下降，这种现象为酸效应。酸效应的大小用酸效应系数αY(H)来衡量。

由上式可知，?Y(H)是[H＋]的函数，?Y(H)随[H+]增大而增大。（即：pH?,?Y(H)↓）只有当pH≥12时，?Y(H)=1，[Y?]=[Y]，表示EDTA未发生任何的副反应，全部以Y4-形式存在。?Y(H)越大，表示副反应越严重。

而不同酸度下的稳定常数推导如下：配位反应总是在一定酸度条件下进行的，酸效应的存在也有其用途。在混合离子的连续测定中，人们常常利用控制酸度的方法，调节金属离子与EDTA的配合能力，以实现分步滴定。

EDTA的酸效应曲线最低允许pH值

2、配位效应溶液中存在其他配位剂L时，L与M发生副反应，形成ML。由于其他配位剂L的存在，溶液中金属离子M与配位剂Y进行主反应能力降低的现象称为配位效应,配位效应大小用配位效应系数?M(L)表示。αM(L)的大小可用来表示金属离子发生副反应的程度。

3、条件稳定常数