第七章 络合滴定法
络合滴定法知识点总结
Y(H)+
[������ ′ ]
α
Y(N)
-1
α M(L)=([M]+[ML]+[ML2]+……+[MLn])/[M] =1+β 1[L]+ β 2[L]2+……+β n[L]n
若有 P 个络合剂与金属离子发生副反应，则
α M=α M(L1)+ α M(L1)+ ……+(1-P)
Δ
PM’
-10-
Δ
PM’
)/( CM sp K′(MY)×100%
(三) 应注意的地方 1.大多数金属与 EDTA 形成的络合物是无色的，这样就便于指示剂确定终点。 2. 在络合滴定中，通常采用指示剂指示滴定终点，化学计量点与指示剂的变色点不可 能完全一致。Δ PM’在± （0.2~0.5）的误差范围。假设Δ PM’=± 0.2，用等浓度的 EDTA 滴定 初始浓度为 C 的金属离子 M。通过计算可求得 lg(C lgK ′MY )为 8、6、4 时的终点误差分别为 0.01%、 0.1%、 1%， 可见要使误差在滴定分析允许范围内的 （0.1%） ， 需要满足 lg(C lgK ′MY )≥6 作 -2 为能准确滴定的条件。当 CM 在约 10 mol 时，条件稳定常数K ′MY 必须大于 108 才能用络合滴 定。 3.为使终点变化明显，铬黑 T 的最佳酸度在 PH6.3~11.6。
′ 4．对于金属指示剂，一般要求K ′ MY /K MIn >10 。 .
2
5. 络合物的条件稳定常数
lgK ′MY =lgKMY-lgα M-lgα Y+lgα MY 6. 化学计量点 PM’的计算 PM’=0.5[PCM(SP)+lgK ′MY ]
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）
络合滴定法
Cu(NH3)32+ + NH3 === Cu(NH3)42+K4＝102.11
正是因为这一性质限制了简单络合物在滴定分析中的应用，仅作为掩蔽剂、显色剂和指示剂，而作为滴定剂的只有以CN－为络合剂的氰量法和以Hg2＋为中心离子的汞量法具有一些实际意义。
§6-2络合物的平衡常数
一、络合物的稳定常数
在络合反应中，络合物的形成和离解，同处于相对的平衡状态中。其平衡常数，常以形成常数或稳定常数来表示。
如;：逐级络合物在溶液中的平衡(为简化书写，将所有离子的电荷均略去)
M＋L===ML
ML＋L===ML2
… ┇
MLn－1+L===MLn
对具有相同配位体数目的络合物或配离子，K稳值越大，说明络合物越稳定。
“SO型”和“SN型”螯合剂能与许多种阳离子形成螯合物，通常形成较稳定的五原子环螯合物。
三、乙二胺四乙酸
很多金属离子易与螯合剂中的氧原子形成配位键，也有很多离子易与螯合剂中的氮原子形成配位键。如果在同一配体中，既有氧原子，又有氮原子，则必须具有很强的螯合能力，可形成NO型稳定螯合物。同时具有氨氮和羧基的氨羧化合物就是这一类螯合剂，其中在滴定分析中应用最广泛的是乙二胺四乙酸，简称EDTA，表示为H2Y。其性质如下：
主反应
副反应
由上图可知，反应物(M、Y)发生副反应时，使平衡向左移动，不利于主反应的进行，使主反应的完全程度降低；反应产物(MY)发生副反应时，形成酸式(MHY)络合物或碱式(MOHY)络合物，使平衡向右移动，有利于主反应的进行。M、Y及MY的各种副反应进行的程度，可由其相应的副反应系数表示出来。下面着重讨论滴定剂(Y)和金属离子(M)的副反应。
《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。
络合滴定法第七章
标准化和质量控制
加强标准化和质量控制，确保实验条件的一致性和稳 定性，提高分析结果的可靠性。
THANKS
感谢观看
使用标准溶液对滴定管进行校 准，确保滴定管刻度准确。
滴定操作
将待测溶液放入滴定管中，按照 实验规定的滴定速度进行滴定， 观察颜色变化并记录滴定数据。
数据记录
详细记录实验过程中的数据， 如滴定管刻度、颜色变化等。
络合滴定实验结果的处理
01
数据处理
结果分析
02
03
结果报告
根据记录的数据，计算实验结果， 如待测溶液的浓度、滴定误差等。
VS
络合滴定法还可以用于土壤中重金属 离子的测定，通过提取土壤中的重金 属离子，与络合剂反应后进行滴定， 实现对土壤中重金属离子的准确分析。
在食品分析中的应用
络合滴定法在食品分析中主要用于测定食品中的微量元素，如铁、锌、铜等。通过与食品中的微量元素络合，形成可溶性的 络合物，从而方便地通过滴定法进行测定。
酸度对络合反应的影响也较大，适宜 的酸度可以提高络合反应的速率和稳 定性。因此，在络合滴定中，需要选 择适宜的酸度条件。
03
浓度
浓度对络合反应的影响也较大，增加 反应物的浓度可以提高络合反应的速 率和稳定性。因此，在络合滴定中， 需要选择适宜的反应物浓度。
03
络合滴定法的实验操作
络合滴定前的准备
生物样品中高分子物质的存在可能影响络合滴定法的测定结果。
快速分析需求
随着样品类型的多样化，络合滴定法需要满足快速、准确分析的需 求，对方法的优化和改进提出了更高的要求。
提高络合滴定法准确度的方法
分析化学习题
0
[M] cM
[M]
[M](1
i[L]i )
1
1
i[L]i
1
[M L] cM
[M][L]1 [M](1 i[L]i
)
1
1[L] i[L]i
01[L]
┇
n
[M Ln ] cM
n[L]n 1 n[L]n
0n[L]n
δ值的大小与络合物本身的性质有关，与配体的 浓度大小有关。
习题p249
络合滴定及氧化还原 滴定习题课
2014.05.27
第七章 络合滴定法
溶液中各级络合物型体的分布
cM：金属离子的分析浓度 [L]：络合剂平衡浓度
CM=[M]+[ML]+[ML2]+···+[MLn] =[M]+β1[M][L]+β2[M][L]2+ ···+βn[M][L]n = [M](1+ β1 [L] + β2 [L] 2 + ···+ βn[L]n ) M离子各型体MLi的平衡浓度 [MLi]=δiCM
查表知pH=10时，EBT-Zn的pZnt=12.2
pZn 'ep =pZnt lgZn 12.2 5.25 6.95
pZn 'ep 与pZn 'sp 相近，所以可以用EBT作指示剂 pZn ' =pZn 'ep -pZn 'sp =6.95-6.40=0.55 终点误差Et= 105.5 -10-5.5 100% 0.01%
24．在pH=2.0时，用20.00 mL 0.02000mol/LEDTA 标准溶液滴定20.00 mL 2.0×10-2mol/ LFe3+。问 当EDTA加入19.98mL,20.00 mL，20.02 mL 和 40.00 mL 时，溶液中pFe(Ⅲ)如何变化？
络合滴定法
-
NH+-CH2-CH2-NH+
CHCHOOCH2COOH
OOCH2C
在酸性溶液中，2个羧基再结合2个H+,形成六元酸形式，H6Y2+:
HOOCH2C HOOCH2C
NH -CH2-CH2-NH
+
+
CHCHOOH CH2COOH
分析化学课件
概
述
基本原理
滴定条件选择
应用与示例
习
题
EDTA为白色粉末，在水中溶解度很小；室温下EDTA溶于
分析化学课件
概
述
基本原理
滴定条件选择
应用与示例
习
题
例: 计算pH=2和5时的lgKZnY 值。
解：查表得：
lgKZnY =16.50
pH=2时，lgY(H)=13.79 pH=5时，lgY(H)=6.45
查附表得： pH=2时和pH=5时 ， lgZn(OH)=0 所以 pH=2时，lgKZnY =lgKZnY -lg Y(H)
应用与示例
习
题
例: 计算pH=11，[NH3]=0.1mol/L时的Zn 解：已知Zn(NH3)42的lg1~lg4 ：2.27、4.61、7.01、9.06 则 Zn(NH3）=1+102.2710-1+104.6110-2+107.0110-3+109.0610-4 • =105.10 而pH=11时，lgZn(OH)=5.4 所以 Zn=Zn(NH3)+Zn(OH)-1 =105.1 +105.4-1105.6
[Y] [Y] [HY] [H2 Y] [H6 Y] [NY] Y [Y] [Y] [Y] [HY] [H2 Y] [H6 Y] [NY] [Y]- [Y] [Y]
络合滴定法
络合滴定法（硬度的测定）一、络合滴定的原理络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法。
乙二胺四乙酸就是一种常用的络合剂。
简称EDTA 。
它是一种四元酸，微溶于水。
通常情况下，一个EDTA 分子，可与一个不同价态的离子络合，也就是说，EDTA 与金属离子1：1络合，生成易溶于水的络合物。
在络合滴定中，等当点的判别常用金属指示剂来显示。
金属指示剂本身也是一种络合剂，它与金属离子生成的络全物颜色与游离指示剂的颜色不同，而且要求它与金属离子形成的络合的稳定性略低于EDTA 和金属离子形成的络合物的稳定性，在理论终点时，指示剂由络合状态被EDTA 置换而成为游离的指示剂，根据指示剂颜色的变化就可以判断终点。
如用铬黑T （简写成HI n 2-）为指示剂测Ca 2+时Ca 2+ + HI n 2- ＝ CaI n - + H +用EDTA （简称为H 2Y 2-）滴定过程中Ca 2+ + H 2Y 2- =CaY 2- + 2H +在终点时，溶液中游离Ca 2+都与H 2Y 2-反应了，由于CaY 2-的稳定性比CaI n 2-的稳定性高，再加入的EDTA 就会夺取CaI n -中的Ca 2+，发生如下反应H 2Y 2- +CaI n - = CaY 2-+HI N -+H +酒红色 蓝色溶液由酒红色转变为蓝色，显示终点的到来。
由于EDTA 是一种多元酸，溶液的pH 值决定EDTA 的存在形式，从而影响到络合物的稳定性。
在测硬度时，一般用缓冲溶液控制溶液的pH 值为10±0.1。
二、试剂1、C (1/2EDTA)为0.04mol/L配制：称取8g 乙二胺四乙酸二钠溶入1L 高纯水中，摇匀。
标定：称取0.4g(准确到0.2mg)于800℃灼烧至恒重的氧化锌，用少许蒸馏水湿润，滴加盐酸溶液（1＋1）至样品溶解移入250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。
取上述溶液20.00mL ，加80mL 除盐水，用10％氨水中和至pH 为7～8，加5mL 氨－氯化铵缓冲溶液（Ph ＝10），加5滴ρ=5g/L 铬黑T 指示剂，用C (1/2edta)=0.04mol/L 溶液滴定至溶液由紫色变纯蓝色，记录消耗EDTA 标准溶液的体积。
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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(填A,B,C,D)(1) CuY2- ________ （A）无色(2) MnY2- ________ （B）紫红色(3) FeY-________ （C）黄色(4) ZnY2- _______ （D）蓝色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。
今以等的大小叙述正确的是浓度的EDTA溶液滴定上述溶液至化学计量点时。
对pY'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（）。