B142-分析化学-第七章 络合滴定法
络合滴定法的基本原理ppt课件
Zn Zn(OH) Zn(NH3 ) 1 100.2 105.10 1 105.10
例如:铁和铝的滴定，就是基于控制溶液不同酸度而进行连续滴定的。 调节pH=2～2.5，用EDTA先滴定Fe3+，此时Al3+不干扰。然后，调节溶液 的pH=4.0～4.2，再继续返滴定Al3+。
25
由 lgY(H)＝lgcM,SpKZnY－6 得允许最大 lgY(H)＝lgcZn,SpKZnY－6
＝-2.00＋16.50－6＝8.50 又： 查表知pH≈4时 lgY(H)＝8.50 所以，pH＝4是滴定的最高酸度
21
又已知：Zn(OH)2的KSp＝10-16.92
若[Zn2+]＝cZn＝0.02＝10-1.70 mol.L-1 ,
EDTA的物质的量 = 金属离子的物质的量 可以采取与酸碱滴定类似的办法，分四个阶段： 滴定前、滴定开始至化学计量点前、化学计量点时、计量点 后，计算溶液中金属离子的浓度变化，并绘制滴定曲线。
3
例如：以0.02000 mol/L EDTA滴定20.00mL 0.02000 mol/L Zn2+，滴定是在pH=9.00的NH3-NH4+的缓冲溶液中 进行，并含有0.10mol/L 游离氨。
则： lgKZnY’ ＝lgKZnY－lgZn－lgY ＝16.50－5.10－1.28＝10.12
5
1. 滴定前 [Zn′]=cZn=0.020mol·L-1 pZn′=1.70
2. 滴定开始至化学计量点前 pZn’由未被滴定的[Zn’]决定 如VY=19.98mL EDTA，a＝19.98/20＝99.9%（-0.1%）， 则有:
分析化学课件 络合滴定法
＇
n
K
＇＝ 1
总
K
总
例 ： 磺 基 水 杨 酸 - Fe3+ 络 合 物 ， lgβ1=14.64， lgβ2=25.18，lgβ3=32.12，求lgK 1、lgK 2 、lgK 3 及lgK′1、lgK′2、lgK ′ 3 解： lgK1＝lgβ1＝14.64
lgK2＝lgβ 2－lgK1 ＝25.18 14.64 10.54 ＝
＋
在水溶液中EDTA总是以H6Y2＋、H5Y＋、H4Y、 H3Y-、H2Y2-、HY3－、Y4-等7种型体存在。 EDTA各型体的分布曲线见p153，图6-1。由各 型体的分布系数可知，溶液中存在的型体取决于 溶液的pH。
pH<1 pH=2.67～6.16 pH>10.26
H6Y2+ H2Y2Y4-
第五章
§5-1 概述
络合滴定法
络合滴定法是以络合反应为基础的一种滴定分 析方法。在络合滴定中，一般用络合剂做标准溶 液来滴定金属离子。络合剂分为无机络合剂和有 机络合剂。无机络合剂应用于滴定分析的不多， 其主要原因是许多无机络合物不够稳定，不符合 滴定反应的要求；在形成络合物时，有逐级络合 现象，容易形成配位数不同的络合物，无法定量 计算，因而无机络合剂的应用就受到了限制。
CCu2＋
242.8
39.3%
＝8.6%
δ
δ
Cu(NH 3 ) 3
2
＝4
2 ［Cu(NH 3 ) 5 ］
＝0.003% （可忽略不计）
当［NH3］不同时，可求得一系列δ值，以lg ［NH3］～δ作图，可得到Cu(Ⅱ)-NH3络合物的 分布曲线，如p159,图6-3。
β n＝K1K 2 .....K n＝
络合滴定法第七章课件
pKa3=2.07
H6Y2+
H5Y+
H4Y
H3Y-
pKa4=2.75
H2Y2-
pKa5=6.24
pKa6=10.34
HY3-
Y4-
分布分数
EDTA 各种型体分布图 1.0
0.8 0.6
H6Y 2+ H2Y 2H5Y +
HY 3-
0.4
0.2
0.0 0
H3Y H4Y
24 6
8 10
Y 4-
12 14 pH
Zn
2
4CN
Zn(CN)
2 4
显色剂 例如，邻二氮菲显色分光光度法测定铁：
Fe2+ + 3
NN
NN Fe
2+ 3
邻二氮菲 桔红色
滴定剂
max=5O08nm
例如：EDTA 络合滴定 法测定水的硬度所形成的 Ca2+-EDTA络合物。
C H2C O CH2
H2C N OC
CH2
O
Ca N
CH2
O
OC
C CH2 O
M(OH) 1 i[OH]i
式中 1、2 n 分别是金属离子氢氧基络合物的
各级累积形成常数。 溶液的酸度越低，M离子的水解效应越严重。
(3)金属离子的总副反应系数 M
M M(L) M(OH) 1 M(L) M(OH)
例1 .计算pH =11，[NH3] = 0.1 mol·L-1时的 lg Zn
例2、计算pH = 9.0, CNH3 = 0.10 mol·L-1 时的 lgZn
3、络合物MY的副反应和副反应系数MY （pH<3或>11，一般不考虑）
配位滴定法（络合滴定法）
配位滴定法（络合滴定法）一、定义以络合反应为基础的容量分析法，称为络合滴定法二、原理1.基本原理乙二胺四乙酸二钠液（EDTA）能与许多金属离子定量反应，形成稳定的可溶性络合物，依此，可用已知浓度的EDTA滴定液直接或间接滴定某些药物，用适宜的金属指示剂指示终点。
根据消耗的EDTA滴定液的浓度和毫升数，可计算出被测药物的含量。
（1）EDTA络合物的稳定性M ＋Y →←MY[MY]络合物的稳定常数K MY = ———[M][Y]（2）酸度对稳定性的影响酸效应系数（α）C EDTAα= ——或C EDTA =α[Y][Y]（3）络合物的表观稳定常数[MY] [MY] K MY络合物的表观稳定常数K MYˊ = ———- = ———— = ——[M]C EDTA [M][Y]αα或lgK MYˊ= lgK MY－lgα2.滴定方式（1）直接滴定法Me n+＋ H2Y2-→←MeY(n-4)＋ 2H+与金属离子化合价无关，均以1：1的关系络合。
（2）回滴定法Me n+＋ H2Y2-（定量过量）→←MeY(n-4)＋ 2H+H2Y2-（剩余）＋Zn2+→←ZnY2-＋ 2H+（3）间接滴定法利用阴离子与某种金属离子的沉淀反应，再用EDTA滴定液滴定剩余的金属离子，间接测出阴离子含量。
三、滴定条件在一定酸度下能否进行络合滴定要用络合物的表观稳定常数来衡量。
一般来说，K MYˊ要在108以上，即lgK MYˊ≥8时，才能进行准确滴定。
（1）络合滴定的最低pH值lgα= lgK MY－ 8在滴定某一金属离子时，经查表，得出相应的pH值，即为滴定该离子的最低pH值。
（2）溶液酸度的控制在络合滴定中不仅在滴定前要调节好溶液的酸度，在整个滴定过程中都应控制在一定酸度范围内进行，因为在EDTA滴定过程中不断有H+释放出来，使溶液的酸度升高，因此，在络合滴定中常须加入一定量的缓冲溶液以控制溶液的酸度。
在pH＜2或pH＞12的溶液中滴定时，可直接用强酸或强碱控制溶液的酸度。
分析化学第七章络合滴定法
[Cu(NH ) ] 3 K2 = =3.110 [Cu(NH3 ) ][NH3 ]
K4 =
2+ [Cu(NH3 )4 ]
[Cu(NH3 )3 ][NH3 ]
2+
=1.4 102
第七章 络合滴定法
络合物的形成常数 ( 对 ML4 型来讲 ) ， 其一般规律是K1＞K2＞K3＞K4 原因：随着络合体数目的增多，配体 间的排斥作用增强，稳定性下降。
第七章 络合滴定法
二、金属离子-EDTA络合物的特点
由于EDTA的阴离子Y4-的结构具有两个氨基和四个 羧基，所以它既可作为四基配位体，也可作为六基 配位体。大部分金属的配位数为4和6，所以在周期 表中绝大多数的金属离子均能与EDTA形成1:1络合 物。 其构型如下所示。
第七章 络合滴定法
O C H2C N H2C C O O O C O Ca O H2 O C CH2 N CH2 C CH2 O
环状结构 消除了分 级配位现 象,多个五 元环的结 构使螯合 物的稳定 性增强
第七章 络合滴定法
EDTA与金属离子形成的络合物具有下列特点； 1.配位能力强，络合广泛。 2.配比比较简单，多为1:1 3.络合物大多带电荷，水溶性较好。 4.络合物的颜色主要决定于金属离子的颜色。 即无色的金属离子与EDTA络合，则形成无色 的螯合物，有色的金属离子与EDTA络合物时，一 般则形成颜色更深的螯合物。如： NiY2- CuY2- CoY2- MnY2- CrY- FeY 蓝色 深蓝 紫红 紫红 深紫 黄
第七章 络合滴定法
一、络合滴定中的副反应和副反应系数
M OHM(OH) M(OH)n 水解效应 + L H+ Y N NY H
络合滴定法
δML=[ML]/cM = 1[L]/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)
= δM1[L]
● ● ●
δMLn=[MLn]/cM = n[L]n/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)
= δMn[L]n
1.K稳越大，络合物越稳定。
2.同种类型的络合物K稳不同时，K稳大的先络合，小 的后络合。
M + Y = MY
[MY] K(MY)= [M][Y]
K不稳=
1 K
6
M + L = ML ML + L = ML2
● ● ●
逐级稳定常数 Ki [ML] K1= [M][L] [ML2] K2= [ML][L]
● ● ●
累积稳定常数
1=K1=
[ML] [M][L]
[ML2] 2=K1K2= [M][L]2
磺基水杨酸(Ssal) 1.5~2.5 无 紫红
钙指示剂 1-(2-吡啶偶氮)2-萘酚(PAN) 12~13 2~12 蓝 黄 红 红
Fe3+
Ca2+ Cu2+, Co2+,Ni2+
b 金属离子指示剂封闭、僵化现象 指示剂的封闭现象：当金属指示剂与金属离子形成的 络合物不能被EDTA置换，则加入大量EDTA也得不 到终点。
● ● ●
[ML] = 1 [M] [L] [ML2] = 2 [M] [L]2
● ● ●
MLn-1 + L = MLn
[MLn ]= n [M] [L]n
cM=[M]+[ML]+[ML2]+…+[MLn]
络合滴定分析法
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
EDTA的特性： z 稳定性高 z 反应速度快 z 配位比简单（1∶1） z 水溶性大 z 多为无色
螯合物(chelate compound)
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
2. 基本原理
2.1 络合平衡 2.1.1 EDTA络合物的稳定常数
⎪⎨[Y′] + [MY′] ⎪
=
VY VM + VY
cY
⎪
⎪K ⎩
M′ Y
=
[MY′] [M′][Y′]
KM′ Y[M′]2
+
⎜⎜⎝⎛
VY cY − VM VM + VY
cM
KM′ Y
+1⎟⎟⎠⎞[M′] −
VM VM + VY
cM
=
0
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
金属离子
Sn2+ Cu2+ Hg2+ Cr3+ Fe3+ Bi3+ Co3+
lgKMY
18.3 18.80 21.7 23.4 25.1 27.8 41.4
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
2.1.2 副反应系数 (1) 络合剂Y的副反应系数
αY
=
c [Y 4- ]
=
Y' [Y 4- ]
酸效应系数αY(H)
-
-
-
-
α Y(H)
= [Y4
] + [HY3
] +[H2Y2
《络合滴定法》课件
目录
• 络合滴定法概述 • 络合滴定法的基本概念 • 络合滴定法的实验技术 • 络合滴定法的应用实例 • 络合滴定法的注意事项与展望
01
络合滴定法概述
定义与原理
定义
络合滴定法是一种通过络合反应来滴定溶液中金属离子浓度的分析方法。
原理
络合反应是可逆的，通过加入过量的络合剂与待测金属离子形成稳定的络合物 ，再利用滴定剂滴定剩余的络合剂，从而计算出金属离子的浓度。
络合滴定法的实验设备与试剂
实验设备
滴定管、容量瓶、烧杯、搅拌器等。
实验试剂
络合剂、指示剂、标准溶液、待测样品等。
络合滴定法的实验步骤与操作
实验步骤
准备实验设备与试剂、配制标准溶液、进行滴定操作、记录 实验数据。
操作要点
准确称量样品、控制滴定速度、选择合适的指示剂、观察颜 色变化等。
络合滴定法的实验数据处理与分析
络合滴定法的应用领域
环境保护
用于测定水体、土壤等 环境样品中的重金属离
子浓度。
食品检测
用于检测食品中的微量 元素，确保食品安全。
医药分析
用于药物成分分析，以 及生物样品中金属离子
的测定。
地质勘探
用于分析矿石和岩石中 的金属元素。
络合滴定法与其他滴定法的比较
与酸碱滴定法相比，络合滴定法具有 更高的选择性，能够测定一些酸碱滴 定法难以测定的金属离子。
01
误差控制
02
选择合适的络合剂和指示剂，确保反应速 度适中且变色点与化学计量点一致。
03
严格控制溶液的酸度、温度等条件，以减 小副反应的发生。
04
采用标准曲线法、内标法等手段进行校正 ，提高测量的准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七章络合滴定法练习题1. EDTA二钠盐的水溶液的pH的最简式是（）(EDTA相当于六元酸)2. 络合滴定中一般不使用EDTA而用EDTA二钠盐(Na2H2Y), 这是由于（）; 当在强酸性溶液中(pH<1),EDTA为六元酸, 这是因为（）。
3．直接与金属离子配位的EDTA型体为（）（A）H6Y2+（B）H4Y （C）H2Y2－（D）Y4－4. 指出下列EDTA络合物的颜色(1) CuY2- ___________(2) MnY2- ___________(3) FeY- ___________(4) ZnY2-___________5．一般情况下，EDTA与金属离子形成的络合物的络合比是（）（A）1：1 （B）2：1 （C）1：3 （D）1：26. 金属离子M与络合剂L形成逐级络合物, 溶液中各种存在型体的分布系数与络合剂的平衡浓度（）; 与金属离子的总浓度（）。
(答有关或无关)7. 已知乙酰丙酮(L)与Al3+络合物的lgβ1-lgβ3分别是8.6、15.5和21.3, 则AlL3为主要形式时的pL范围是（），pL为10.0时铝的主要形式是（），则[AlL]与[AlL2]相等时的pL值为（）8. 磺基水杨酸(L)与Cu2+络合物的lgβ1为9.5, lgβ2为16.5，[CuL]达最大的pL 为( )(A) 9.5 (B) 16.5 (C) 7.0 (D) 8.39．αM(L)=1表示（）（A）M与L没有副反应（B）M与L的副反应相当严重（C）M的副反应较小（D）[M]=[L]10. 若络合滴定反应为M + Y = MYL│ │H+ML H i Y(i=1~6)则酸效应系数αY(H)的定义式为（），[Y']=（）c(Y)=（）。
络合效应系数αM(L)的定义式为（）。
11. 若EDTA滴定M反应为M+Y=MY↓AMA以下表示正确的是( )(A) c(M)=[M']+[MY] (B) c(M)=[M]+[M']+[MY](C) c(M)=[MA]+[MY] (D) c(M)=[M]+[MA]12. 用EDTA滴定金属M, 若M分别与A,B,C三者发生副反应,此时计算αM的公式是αM = （αM(A)+αM(B)+αM(C)-2 ）。
13. 在一定酸度下,用EDTA滴定金属离子M。
当溶液中存在干扰离子N时, 影响络合剂总副反应系数大小的因素是( )(A) 酸效应系数αY(H)(B) 共存离子副反应系数αY(N)(C) 酸效应系数αY(H)和共存离子副反应系数αY(N)(D) 络合物稳定常数K(MY)和K(NY)之比值14. 指出下列叙述中错误的结论( )(A) 络合剂的酸效应使络合物的稳定性降低(B) 金属离子的水解效应使络合物的稳定性降低(C) 辅助络合效应使络合物的稳定性降低(D) 各种副反应均使络合物的稳定性降低15. 在pH为10.0的氨性溶液中, 已计算出αZn(NH3)=104.7, αZn(OH)=102.4, αY(H)=100.5。
则在此条件下lg K'(ZnY)为( )[已知lg K(ZnY)=16.5](A) 8.9 (B) 11.8 (C) 14.3 (D) 11.316. 此图表示各种副反应对Al-EDTA络合物稳定性的影响, 其中各曲线分别代表: (填A,B,C,D)(1) 曲线Ⅰ_____(2) 曲线Ⅱ_____(3) 曲线Ⅲ_____ (4) 曲线Ⅳ_____ （A）lg K(AlY) （B）lg K(Al'Y') （C）lg K(AlY') （D）lg K[Al'Y',(AlY)']17.今有两份相同浓度的Zn2+溶液，分别为pH = 10.0的氨性缓冲溶液和pH = 5.5的六次甲基四胺缓冲溶液。
对pZn值的大小叙述正确的是( ) ( A ) pZn值相等( B ) 前者的pZn值大于后者的pZn值( C )前者的pZn值小于后者的pZn值( D )上述三种情况均不正确18. 在pH=10的氨性缓冲液中用EDTA滴定Zn2+至50%处时( )(A) pZn'值只与[NH3]有关(B) pZn'值只与lg K'有关(C) pZn'值只与c(Zn)有关(D) pZn'值与以上三者均有关19. 在pH = 5.5的六次甲基四胺缓冲溶液中，用EDTA滴定Zn2+至化学计量点时，以下关系正确的是()( A ) [ Zn2+ ] = [ Y4- ] ( B ) [ Zn2+] = [ Y′]( C ) [ Y4- ] = [ ZnY ] / K′(ZnY) ( D ) c(Y) = [ MY ]20. 在pH=5.0的醋酸缓冲液中用0.002 mol/L的EDTA 滴定同浓度的Pb2+。
已知: lg K(PbY)=18.0, lgαY(H)=6.6, lgαPb(Ac)=2.0, 化学计量点时溶液中pPb'应为( )(A) 8.2 (B) 6.2 (C) 5.2 (D) 3.221. 在pH=10的氨性缓冲液中以EDTA滴定Zn2+至150%处时()(A) pZn'只决定于lg K(ZnY) (B) pZn'只决定于lg K'(ZnY)(C) pZn'只决定于c(Y) (D) pZn'与lg K'(ZnY)、c(Y)均有关22. 在含有NH3-NH4Cl的pH=10.0的介质中, 以0.0200 mol/L EDTA 溶液滴定20.0 mL 0.0200 mol/L Zn2+溶液, 当加入40.0 mL EDTA溶液时, 在下列叙述中, 正确的是( )(A) pZn'=lg K'(ZnY) (B) lg[Zn']=lg K ZnY(C) lg[Zn']=lg K'(ZnY) (D) 都不正确23. 以EDTA溶液滴定同浓度的某金属离子, 若保持其它条件不变, 仅将EDTA 和金属离子浓度增大10倍, 则两种滴定中pM值相同时所相应的滴定分数是( )(A) 0% (B) 50% (C) 100% (D) 150%24.含有同浓度的Mg2+溶液A、B两份。
A溶液的pH = 10.0，其中游离氨的浓度为0.1 mol /L；B溶液的pH = 9.5，其中游离氨的浓度为0.02 mol / L。
今以等浓度的EDTA溶液滴定上述溶液至化学计量点时。
对pY'的大小叙述正确的是计()( A ) A溶液的pY'计和B溶液的pY'计相等( B ) A溶液的pY'计比B溶液的pY'计大( C ) A 溶液的pY'计比B溶液的pY'计小( D ) 不能确定25. 在pH为10.0的氨性缓冲液中, 以0.01 mol/L EDTA 滴定同浓度Zn2+溶液两份。
其中一份含有0.2 mol/L 游离NH3; 另一份含有0.5 mol/L 游离NH3。
在上述两种情况下, 对pZn'叙述正确的是( )(A) 在化学计量点前pZn'相等(B) 在化学计量点时pZn'相等(C) 在化学计量点后pZn'相等(D) 在上述三种情况下pZn'都不相等26. EDTA滴定金属离子时, 若仅浓度均增大10倍, pM突跃改变( )(A) 1个单位(B) 2个单位(C) 10个单位(D) 不变化27. EDTA滴定中, 介质pH越低, 则αY(H)值越_____, K'(MY)值越_____, 滴定的pM'突跃越_____,化学计量点的pM'值越_____。
28. 根据下表所给数据推断用EDTA滴定Ca2+(溶液的pH=13)时表中各点的pCa29.30. 试给出铬黑T用于EDTA滴定Mg2+的条件和现象-H+-H+H2In-HIn2-In3-p K a1 =6.3 p K a2 =11.6红色(____色) 橙色+Mg2+|| pH=_MgIn+Mg2+(色)|| +YMgY+HIn (终点_色)31. 铬黑T指示剂在pH=8～11范围使用，其目的是为减少干扰离子的影响（）。
32. 铬黑T(EBT)是有机弱酸,其p K a2=6.3,p K a3=11.6,Mg2+-EBT的lg K稳=7.0。
在pH=10时, lg K'(Mg-EBT)的值是（）(A) 6.4 (B) 5.4 (C) 4.4 (D) 7.033．配位滴定中，指示剂的封闭现象是由（）引起的（A）指示剂与金属离子生成的络合物不稳定（B）被测溶液的酸度过高（C）指示剂与金属离子生成的络合物稳定性小于MY的稳定性（D）指示剂与金属离子生成的络合物稳定性大于MY的稳定性34. 造成金属指示剂封闭的原因是指示剂本身不稳定（）。
35．产生金属指示剂的僵化现象是因为（）（A）指示剂不稳定（B）MIn溶解度小（C）KˊMIn < KˊMY （D）KˊMIn > KˊMY36. 金属指示剂的僵化现象是指滴定时终点没有出现（）。
37. 铬黑T指示剂常配成固体试剂而不是水溶液，其原因是___________, 加入NaCl的目的是____________。
38.金属指示剂PAN 在溶液中有如下平衡:p K a1=1.9 p K a2=12.2H2In+HIn In-黄绿黄粉红它与金属离子形成的络合物MIn为红色, 当使用PAN作指示剂时, pH范围应是( )。
若使用PAN-Cu指示剂以EDTA溶液滴定Ca2+, 化学计量点前溶液是( )颜色, 化学计量点后溶液呈( )颜色。
39. 在pH=10的氨性缓冲溶液中,以铬黑T(EBT)为指示剂, 用EDTA溶液滴定Ca2+时,终点变色不敏锐, 此时可加入少量( )作为间接金属指示剂, 在终点前溶液呈现( )色, 终点时溶液呈现( )色。
40. 在某一pH下,以2.0×10-4mol/L EDTA滴定2.0×10-4mol/L金属离子M, 设其条件稳定常数lg K'(MY)=10.0, 检测终点时的 pM=0.40, 则E t为( )%。
41．配位滴定中加入缓冲溶液的原因是（）（A）EDTA配位能力与酸度有关（B）金属指示剂有其使用的酸度范围（C）EDTA与金属离子反应过程中会释放出H+（D）K MY’会随酸度改变而改变42. EDTA的酸效应曲线是（）的关系曲线。
43．实际测定某金属离子时，应将pH控制在大于（）且（）的范围之内。
44. 络合滴定中，溶液的最佳酸度范围是由EDTA决定的（）。