配位滴定3
配位滴定法3

【例】在pH=10测定Ca2+、Mg2+, 微量的Al3+干扰测定 若用F-掩蔽Al3+ K(AlF63-) =1019.84 KAlY =1016.13
但是,CaF2 、 MgF2 为沉淀, 干扰被测离子,一 般不用F-掩蔽,而用三乙醇胺掩蔽
分 析 化 学
Analytical Chemistry
主讲:罗跃中
项目四 配位滴定法
湖南化工职业技术学院
Analytical Chemistry 分析化学
①最高酸度(最低 pH) EDTA 滴定单一金属离子 M的最适酸度: 当被测金属离子的浓度为 时, lg K ' MY lg K MY lg0.01mol/L Y(H)
2016/2/29
湖南化工职业技术学院
Analytical Chemistry 分析化学
直接滴定法优点:方便,准确
【例】水硬度的测定: Ca2+、 Mg2+
lgKCaY = 10.7, lgKCa-EBT = 5.4
lgKMgY = 8.7, lgKMg-EBT = 7.0
在pH=10.0的氨性缓冲溶液中,EBT为指示剂,
当 CM = CN lgK ≥ 5.0
可用条件稳定 常数判断
2016/2/29
湖南化工职业技术学院
Analytical Chemistry 分析化学
滴定M:①最高酸度(最低pH),同单一离子滴定 当CM=0.01mol/L时, lg K′MY = lgKMY - lgαY(H) ≥ 8 ∴lgαY(H) ≤ lgKMY – 8 pH ≥ ? ②最低酸度(最高pH ) (2) pH a、考虑N不干扰:△lgK + lg ( CM / CN ) ≥ 5 即:lg(K′MYCM) -lg (K′NYCN ) ≥ 5 控 又由于准确滴定M时 lg(K′MYCM) ≥ 6, 制 故lg (K′NYCN ) ≤1,当CN=0.01 mol/L时 lgαY(H) ≥ lg K′NY -3 pH ≤ ? b、考虑M水解的酸度: K sp
第十章 滴定分析法(三)———配位滴定法

•
(3)待测金属离子的 浓度 在条件稳定常数一 定的条件下,金属离子的 起始浓度大小对滴定突跃 也有影响,金属离子的起 始浓度越小,滴定曲线的 起点越高,因而其突跃部 分就越短,从而使滴定突 跃变小。
EDTA滴定不同浓度 M 的滴定曲线
n+
c (M) Θ K MY Θ c
≥106为配位滴定中准确测定单一金属
•
•
2. 金属离子的配位效应和配位效应系数
由于共存的配位剂L与金属离子的配位反应而使主 反应能力降低,这种现象叫配位效应。配位效应的大 小用配位效应系数αM(L)来表示,它是指未与EDTA配合
的金属离子M的各种存在型体的总浓度 与游离金属离 子浓度之比。 表示为:
•
αM(L)
ceq (M') ceq (M)
EDTA的–pH曲线
由于EDTA在水中溶解度较小(室温下,每 100 mL水中溶解0.02 g),所以在分析工作中通常
使用它的二钠盐(Na2H2Y· 2O),也称EDTA二 2H
钠盐,它在水中的溶解度较大(室温下,每100
mL水中溶解11.1 g),饱和溶液的浓度约 为0.3
mol· –1,由于主要存在型体是H2Y2-,故溶液的 L pH约为4.4。
Θ c(Ca ) lg K CaY 10.69 0.01 10.68
2
Θ K CaY 1010.68 4.8 1010
(1)滴定前 pCa取决于起始
2 c · 1 c(Ca 2 ) 浓度, (Ca ) 0.01000 mol L
pCa = 2.0
• •
(2)滴定开始到计量点前 Θ 由于 K CaY很大,则由 CaY 解离产生的 Ca 2 极少, 2 pCa 取决于配位反应剩余后 Ca 的浓度。 可忽略,即 设加入EDTA溶液19.98 mL,此时还剩余0.1%的 Ca 2 未 被配位:
分析化学第17讲配位滴定法3

100% 0.02%
102.00 1010.99
三、配位滴定中酸度的选择和控制
• 根据前面的讨论可知,金属离子被准确滴定的
条件之一是应有足够大的K’MY值。但是K’MY除 了由绝对形成常数决定外,还受溶液中酸度、
辅助配位剂等条件的限制,所以当有副反应存
在时,cM=0.01mol·L-1条件下的判别式应为:
10pM '
[Y ']sp 10pY ' [M ' ]sp 10pM' cM ,sp
在计量点附近:
[ M ' ]sp [Y ' ]sp
cM ,sp
Kபைடு நூலகம்
' MY
(4)
Et
[Y ' ]sp
10pY ' [ M ' ]sp cM ,sp
10 pM '
cM ,sp
K
' MY
10pY ' 10pM ' cM ,sp
• Fe3+、A13+、Ni2+和Ti4+等离子,能封闭二甲酚 橙指示剂,一般可用氟化物掩蔽A13+;用抗坏 血酸掩蔽Fe3+和Ti4+;用邻二氮菲掩蔽Ni2+。
• 最后值得提出的是:在工厂的操作规程中,常 提到半二甲酚橙这种指示剂。二甲酚橙与半二 甲酚橙的性质、作用基本上一致。
(四)1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN) • 纯PAN是橙红色晶体,难溶于水,可溶于碱或
① 酸度增大时,lgY增大,lgK’MY减小,对滴定 不利。
② 酸度减小时,虽然lgY减小,lgK’MY增大,对 滴定有利,但是,酸度太小时,金属离子也可能
分析化学第3模块 配位滴定法

背 景 知 识
EDTA–Mg2++Fe3+ EDTA–Fe3++Mg2+ 可见,置换配位就是用形成稳定配合物的配位体(或 金属离子)置换较不稳定配合物中的配位体(或金属离 子),其结果是生成更加稳定的配合物。 2.配位滴定对反应的要求 能够形成配合物的反应很多,但能用于配位滴定的反 应必须符合以下要求: (1)生成的配合物必须足够稳定,以保证反应进行完 全,一般应满足K稳≥108 ;
背 景 知 识
从稳定常数的大小可以看出,[Ag(CN)2]-配合物 远比[Ag(NH3)2]+配合物稳定。两种同型配合物稳定性 的不同,决定了形成配合物的先后次序。例如,若在同时 含有NH3和CN-的溶液中加入Ag+,则必定先形成稳定性大 的[Ag(CN)2]- 配合物,当CN-与Ag+配位完全后,才可 形成[Ag(NH3)2]+配合物。同样,当两种金属离子都能 与同一配位体形成两种同型配合物时,其配位次序也是 这样的。像这种两种配位体(或金属离子)都能与同一 种金属离子(或配位体)形成两种同型配合物时,其配 位次序总是稳定常数大的配合物先配位,而稳定常数小 的后配位的现象,叫做分步配位。但应当指出的是,只 有当两者的稳定常数K稳相差足够大(105倍以上)时, 才能完全分步,否则就会交叉进行,即K稳大的未配位完 全时,K稳小的就开始发生配位反应。
达到平衡时
背 景 知 识
Ag++2CN- [Ag(CN)2]- 达到平衡时, [[Ag(CN) ]- ]
K稳 [Ag ][CN ]
2 - 2
1021.1
应当注意的是,在书写配合物稳定常数的表达式时, 所有浓度均为平衡浓度。由配合物稳定常数的大小可以 判断配位反应完成的程度以及是否可用于滴定分析。 (1)分步配位 同型配合物,根据其稳定常数K稳的大小,可以比较 其稳定性。稳定常数K稳愈大,表示形成的配合物愈稳定, 例如,Ag+能与NH3和CN- 形成两种稳定常数不同的同型 配合物。 Ag++2CNAg++2NH3 [Ag(CN)2]- K稳 =1021.1 [Ag(NH3)2]+ K稳 =107.40
第5章-配位滴定法-(3)

3 .缓冲溶液及其它辅助络合剂的络合作用 当缓冲剂对M有络合效应,(如在pH=10的氨性溶液中,
用EDTA滴Zn2+ 时,NH3 对Zn2+ 有络合效应)。或为了防
止M的水解,加入辅助络合剂阻止水解沉淀的析出时, OH-和所加入的辅助络合剂对M就有络合效应。缓冲剂 和辅助络合剂浓度越大,αM(L)值越大,K’MY值就越小, 使pM’突跃变小。
26
(2)EDTP(乙二胺四丙酸) EDTP与金属离子形成的配合物的稳定性普遍比相应
的EDTA配合物差,但Cu-EDTP例外,其稳定性仍较高。
Cu2+ Zn2+ Cd2+ Mn2+ Mg2+ lgKM-EDTP lgKM-EDTA 15.4 7.8 6.0 16.5 4.7 14.0 1.8 8.7
例如,Cr3+ 对络合滴定有干扰,但CrO42- 、Cr2O72- 对滴定 没有干扰,故将Cr3+氧化为Cr2其它滴定剂的应用
氨羧络合剂的种类很多,除EDTA外,还有不少氨羧 络合剂,它们与金属离子形成络合物的稳定性多具特点 选用不同的氨羧络合剂作为滴定剂,可以选择性地滴定 某些离子。
酸碱滴定中,Ka 或Kb 是不变的,而配位滴定中 MY的K’MY是随着滴定体系的反应条件而变化。 欲使滴定过程中的K’MY 基本不变,常用酸碱缓 冲溶液控制酸度。
2
由金属离子M在不同lgK’MY及不同浓度的滴定曲线 可知,影响络合滴定中pM突跃大小的主要因素是 K’ MY和CM ,具体分析如下:
3
表5-5列出了配位滴定中常用的沉淀掩蔽剂。
21
沉淀掩蔽法不是一种理想的掩蔽方法,常存在下列缺点:
a. 某些沉淀反应进行不完全,掩蔽较率有时不高。
配位滴定法的要求

配位滴定法的要求配位滴定法是一种常用的分析化学技术,用于确定溶液中金属离子的浓度。
它基于配位反应的原理,通过加入一种适当的配位剂,使金属离子与配位剂形成稳定的配合物,从而实现对金属离子的定量测定。
在进行配位滴定实验时,有一些关键要求需要满足,以确保实验结果的准确性和可重复性。
以下是配位滴定法的要求:1. 选择合适的配位剂:配位滴定法的核心是选择适当的配位剂,以实现金属离子与配位剂形成稳定的配合物。
配位剂应具有高度选择性,能够与待测金属离子发生特异性的配位反应,并形成可观察的配合物。
2. 校准滴定溶液:在进行配位滴定之前,需要校准滴定溶液的浓度。
校准过程可以通过滴定已知浓度的标准溶液来完成。
校准滴定溶液的浓度应尽量接近待测溶液的浓度,以提高准确度。
3. 准确称量试样:为了获得准确的结果,需要准确称量待测溶液。
使用准确的天平,并遵循正确的称量程序,确保称量的溶液量符合实验要求。
4. 保持温度稳定:配位滴定过程中,温度的变化可能会影响反应的速率和平衡。
因此,需要在实验过程中保持温度的稳定性。
可以使用恒温槽或温度控制设备来控制反应温度。
5. 使用适当的指示剂:指示剂在滴定过程中起到指示滴定终点的作用。
选择适当的指示剂很重要,它应与滴定剂和金属离子配位反应,且在滴定终点时有明显的颜色变化。
指示剂的选择应根据所测定的金属离子和配位剂的特性进行。
6. 严格的试剂处理:在配位滴定法中,试剂的纯度和处理过程对结果的准确性和重复性至关重要。
试剂应具有高纯度,避免有杂质的存在。
试剂的保存和处理应符合实验室的规定,以确保实验的可靠性。
7. 熟练的操作技巧:熟练的操作技巧对于配位滴定实验的成功至关重要。
滴定过程中需要准确控制滴定剂的滴加速度和滴定速度,以及观察指示剂的变化。
熟练的技巧可以提高实验的准确性和效率。
8. 记录实验数据:在配位滴定实验中,准确记录实验数据是非常重要的。
包括滴定剂的用量,滴定终点的观察和指示剂的变化等。
第3章 络合(配位)滴定法

(1) 溶液在pH>12时进行滴定时:
酸效应系数αY(H)=1; K 'MY = K MY = [MY] /([M] [Y4-]
1)滴定前:溶液中Ca 2+离子浓度: [Ca 2+ ] = 0.01 mol / L , pCa = -lg [Ca 2+ ] = -lg0.01 = 2.00
2)化学计量点前:已加入19.98mL EDTA(剩余0.02mL钙 溶 液 , 此 时 CaY 中 的 Ca2+ 浓 度 忽 略 , 因 为 与 剩 余 游 离 的 Ca2+比相差2个数量级。) [Ca2+] = 0.01000×0.02 / (20.00+19.98)= 5×10-6 mol/L, pCa =5.3
3)化学计量点:此时 Ca 2+几乎全部与EDTA络合, [CaY]=0.01/2=0.005 mol/L ;[Ca 2+]=[Y4-]=X ;KCaY=1010.69
由稳定常数表达式[Ca2+]2=CCaY,sp/KCaY,得:0.005/X2 = 1010.69 , 所以 [Ca 2+]=3.2×10-7 mol/L ;pCa=6.49
5.络合滴定中的副反应及条件稳定常数
络合滴定中的副反应:
滴定主反应:
Mn+ + Y4- = MY
⑴考虑酸效应影响:
由:
Y (H )
[Y' ] [Y]
得: [Y 4- ] [Y' ]
Y (H )
KMY
[MY] [M n ][Y 4- ]
带入稳定常数表达式得:
KMY
Y (H )
[MY] [M n ][Y ' ]
化学分析应用基础配位滴定

化学分析应用基础配位滴定配位滴定是一种常用的化学分析方法,它基于金属离子与配体之间的配位反应进行定量分析。
配位滴定可以用于确定金属离子的含量、确定配合物的配位比、分离和测定混合物中的金属离子等。
本文将详细介绍配位滴定的原理、操作步骤及其在化学分析中的应用。
1.原理:配位滴定基于金属离子与配体之间的配位反应。
在滴定过程中,先加入一个含有金属离子的溶液,然后逐渐滴加含有标准配体的滴定溶液,当配体与金属离子达到化学计量比时,反应停止,即为滴定终点。
滴定终点可以通过一些指示剂的颜色变化、电位变化或溶液性质的变化来判断。
2.操作步骤:(1)准备工作:根据所需分析的金属离子和配体的特性,选择合适的滴定溶液、指示剂和滴定容器,并标定滴定溶液的浓度。
(2)滴定前处理:将待分析的金属离子溶液与一些滴定剂进行预处理,例如掩蔽剂用于去除干扰物质、酸/碱用于调节溶液的酸碱度等。
(3)滴定操作:向滴定容器中加入待分析的金属离子溶液,接下来逐滴加入含有标准配体的滴定溶液,同时观察滴定终点的指示剂变化。
(4)数据处理:根据滴定溶液的浓度和滴定体积,通过计算得到金属离子的含量。
3.应用:(1)金属离子含量的测定:配位滴定可以用于测定水、土壤、天然水中的金属离子含量,例如铁、铜、锌、镍等。
通过选择合适的配体和指示剂,可以准确测定样品中金属离子的含量。
(2)配位比的确定:配位滴定可以用于确定金属离子和配体之间的配位比。
通过滴定不同比例的金属离子与配体的混合溶液,可以得到配位比,并帮助研究金属离子的配合物结构和性质。
(3)药物分析:配位滴定可以用于测定药物中的金属离子含量,例如铁、镍等。
通过测定药物中金属离子的含量,可以评价药物的质量和稳定性。
(4)环境分析:配位滴定可以用于测定环境样品中的金属离子含量,例如水体中的重金属离子。
通过测定样品中金属离子的含量,可以评估环境质量和污染程度。
总结:配位滴定是一种重要的化学分析方法,它可以用于定量测定金属离子的含量、确定配合物的配位比、分离和测定混合物中的金属离子等。
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第二节 配位平衡
第三节 配位滴定原理
第四节 配位滴定应用
结束
(2)M In
MIn 反应要灵敏、快速、可逆。
(3)指示剂与金属离子形成的有色配合物要有适当 的稳定性。 K 太小,导致终点提高。 MIn
K MIn太大,K MIn K MY时指示剂封闭。
(4)指示剂与金属离子形成的络合物应易溶于水, 以避免发生指示剂的僵化。 (5)有选择性。
(三)常见的金属指示剂
pH
Y (H )
pM
2. 考虑配位效应
K
' MY
M Y ( H )
' K MY
K MY
M M OH M L 1
SP前:
水解效应 M 配位效应
M , pM
SP后:
pM
12 10 8 7 5
pM
12 10
4
8 7
EDTA加入量/%
结构式
HOOCH2C
HOOCH2C
HO N H2 C
+C
CH2COOH
SO3H
适宜pH 颜色变化 物 性
<6.3 紫红 亮黄
一般所用的是二甲酚橙的四钠盐,为紫色结晶, 易溶于水, pH>6.3时呈红色, pH<6.时呈黄色
ZrⅣ(pH<1)、Bi3+(pH1~2)、Th4+(pH2.5~3.5)、 Sc3+(pH3~5)、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、 Ti3+等离子和稀土元素的离子(pH5~6)
第四章 配位滴定法
§4-3 配位滴定原理
一、配位滴定曲线
酸碱滴定曲线:pH~V Ka、Kb不变
配位滴定曲线:pM~VEDTA KMY’不变
配位滴定曲线的绘制
1. 只考虑酸效应
K
' MY
Y ( H )
KCaY
CaY CaY '
' pH影响 Y ( H ), pH恒定,滴定过程中 K MY 恒定
名称
pH范围
被掩蔽的离子
能与Cu2Hg2+,Pb2+,Cd2+,Bi3+生成 沉淀,其中Cu-DDTC为褐色, Bi-DDTC为黄色, Sb3+,Sn4+,Fe3+及5mg以下的Cu2+ Fe3+,Sn4+,Mn2+ Fe3+,Al3+,Sn4+,Ca2+
备注
铜试剂 pH=10 (DDTC) pH=1.2 pH=2 酒石酸 pH=5.5
Mg2+,Cu2+,Fe3+,Al3+,Mo4+,Sb3+, pH=6~7.5 WⅥ
pH=10 Al3+,Sn4+
在抗坏 血酸存 在下
络合滴定中应用的沉淀掩蔽剂
名称 被掩蔽的离子 待测定的离子 pH 指示剂 范围
NH4F
NH4F K2CrO4
Ca2+,Sr2+,Ba2+, Zn2+,Cd2+Mn2+ 10 Mg2+,Ti4+, (有还原剂存在 Al3+,稀土 下) Cu2+,Co2+,Ni2+ 10 同上
cM K MY cM lg lg K lg 5 cN K NY cN
当cM cN时
lg K 5
(二)掩蔽和解蔽
机理 络 合 掩 蔽
lg K 5
实例
应用条件
干扰离子与 (2) NL无色 掩蔽剂形成 稳定络合物 (3)K MY 小 (4)pH值条件与测定要求相同
(1) K NL K NY
备注
用NH4F比 pH=4~6 NaF好,优 NH4F 点是加入后 3+,Mg2+,Ca2+,Sr2+Ba2+及稀 Al 溶液pH值变 pH=10 土元素 化不大 与KCN并用 pH=10 Al3+,Sn4+TiⅣ,Fe3+ 三乙醇胺 可提高掩蔽 (TEA) pH=11~12 Fe3+,Ai3+及少量Mn2+ 效果 Hg2+Cd2+,Zn2+,Bi3+,Pb2+,Ag+, 二巯基 pH=10 As3+,Sn4+及少量 丙 醇 Cu2+,Co2+,Ni2+,Fe3+
EBT(蓝) + Mg = Mg-EBT(红) Mg-EBT (红) + EDTA = EBT (蓝) + Mg- EDTA 注意金属指示剂的适用pH范围
铬黑T(三元酸)不同pH时的颜色变化: H2InHIn2In3pH <6 8-11 >12
(二)金属指示剂具备的条件
(1)在滴定的pH范围内,MIn与In颜色显著不同。
第四章 配位滴定法
§4-3 配位滴定原理 三、混合离子分别滴定
M、N Y
MY、NY
KMY KNY
(一)控制酸度,分别滴定
滴定金属离子M,准确滴定条件:
lg(cM K 'MY ) 来自6(TE 0.1%)
可通过控制酸度,选择滴定M ,必须满足条件:
(TE 0.5%)
cM K MY 5 10 cN K NY
1、铬黑T(Eriochrome Black T,简称BT或EBT) 2、钙指示剂(NN)(calcon-carboxylic acid) 3、酸性铬蓝K(acid chrome blue K) 4、PAN[1-(2-pyridylazo)-2-naphthol] 5、二甲酚橙(xylene orange ,简称XO) 6、磺基水杨酸(sulfo-salicylic acid,简写SSal)
OH 结构式
HO COOH
HO3S 红色
N 蓝色
N
颜色变化
物性 适宜pH 滴定离子
在pH=7左右时呈紫色,pH12~13时呈蓝色 12~13 Ca2+ TiⅣ、Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+、Co2+ 、 Mn 2+等离子能封闭指示剂, TiⅣ、 Al3+ 和少量Fe3+离子可用三乙醇胺掩蔽; Cu2+、 Ni2+、Co2+ 等离子可用KCN掩蔽
Ba2+ Sr2+ Ca2+,Mg2+ Bi3++ Pb2+ 10 10 1 5~6
铬黑T
紫脲酸铵 Mg-EDTA 铬黑T 铬黑T 二甲酚橙 二甲酚橙
Na2S或铜指 微量重金属 示剂 H2SO4 Pb2+ K4[Fe(CN)6] 微量Zn2+
(三)其它方法
1、预先分离 例如: 1)钴、镍混合液中测定Co2+、Ni2+,须先进行离子 交换分离。 2)磷矿石中一般含Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+、 PO43-及F– 等离子,其中F– 的干扰最为严重,必须 首先加酸、加热,使F– 成HF挥发出去。
2、用其它络合剂滴定
例如:
1)在Ca2+、Mg2+共存时用EGTA直接滴定Ca2+。
2)在Zn2+、Cd2+、Mn2+及 Mg2+ 离子存在下用 EDTP直接滴定Cu2+。 3)其它如用Trien滴定Ni 2+ 或Cu2+ ,用CyDTA
滴定Mg2+ 或Al3+等配位滴定方法。
内容选择:
第一节 概述
EDTA滴定0.001mol/L的Ni2+溶液的滴定曲线
第四章 配位滴定法
§4-3 配位滴定原理 二、金属指示剂 有机配位剂
(一)作用原理
与金属离子形成与其本身有显著不同颜色 的络合物而指示滴定终点。 滴定前
M In
(A色)
MIn
(B色)
滴定终点
MIn Y
(B色)
MY In
(A色)
例:以铬黑T为指示剂用EDTA滴定镁离子
滴定离子
OH
结构式
HO3S
COOH
物性
适宜pH
无色结晶,易溶于水
1.5~2.5
颜色变化
滴定离子
紫红
Fe3+
亮黄
备注
在不同pH时它与Fe3+形成组成和颜 色都不同的络合物: pH1.8~2.5时形成[Fe(SSal)]+ ,呈紫红色; pH4~8 时形成[Fe (SSal)2]-,呈橙红色;
pH8~11形成[Fe(SSal)3]3- ,呈黄色。
橙红色针状结晶,难溶于水,溶于有机 溶剂,其乙醇溶液很稳定。 1.9~12.2 紫红 黄
适宜pH 颜色变化
Cu2+、Bi2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Zn2+、 滴定离子 In3+、Fe2+、Ni2+、Mn2+、Th4+及稀土 备注 可配制Cu—PAN指示剂
CH3
CH3
OH CH2 N CH2COOH
注意
备注
常与干燥NaCl、KNO3、K2SO4混合配 成固体指示剂,称之为钙红
OH 结构式 N N NaO3S
OHOH SO3Na
SO3Na
物性 适宜pH 在pH<7 pH=8~13 8~13 Ca2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+ 蓝色 红色
滴定离子
颜色变化
注意
结构式 N