第四章_滴定分析_配位滴定法

合集下载

第四章配位滴定

第四章配位滴定

由上例计算可见: pH=5时,生成的络合物较稳定,而 在pH=2时 条件稳定常数的对数值降低至3.0,不能 滴定。可以滴定的最低pH是多大?允许的最低pH值取 决于允许的误差和溶液的浓度,若允许的相对误差为 0.1%,则根据终点误差公式可得络合滴定的可行性判 别式: lgcK MY≥6 当c=10-2 mol· -1时, lgK MY≥8 L lgαY(H) ≤lgKMY - lgK MY =lgKMY-8 ( 4-12) 例2.当c=10-2 mol·-1时, 求EDTA滴定Zn2+ 、Mg2+允 L 许的最低pH是多大?
H6Y 酸效应 干扰离 子效应 混合配位效应
不利于主反应进行
利于主反应进行
注:副反应的发生会影响主反应发生的程度 副反应的发生程度以副反应系数加以描述
(一)配位剂Y的副反应和副反应系数
EDTA的副反应:酸效应
共存离子(干扰离子)效应
EDTA的副反应系数:
酸效应系数 共存离子(干扰离子)效应系数 Y的总副反应系数
注:
1 1 L 2 L n L
2 n
[M’]表示没有参加主反应的金属离子的总浓度(包括与L配位) [M]表示游离金属离子的浓度 L多指NH3-NH4CL缓冲溶液,辅助配位剂,掩蔽剂,OH-
L OH M ( L) M (OH )
a3
a 4 K a5 K a6
K a1 K a 2 K a 3 K a 4 K a 5 K a 6
H 1

H
6
K a6
K a 6 K a 5 K a 4 K a 3 K a 2 K a1
注:[Y’]——EDTA所有未与M 配位的七种型体总浓度 [Y] ——EDTA能与 M 配位的Y4-型体平衡浓度

分析化学 第四章 配位滴定法

分析化学 第四章  配位滴定法
表4-1 不同溶液中EDTA主要存在型体
pH范围 EDTA型体 <1 H6Y2+ 1~1.6 H5Y+ 1.6~2.0 H4Y 2.0~2.67 H3Y2.67~6.16 6.16~10.26 >10.26 H2Y2HY3Y4-
在 EDTA 七种型体中,只有 Y4- 才能与金属离子直接 生 成 稳 定 的 配 合 物 。 即 称 为 EDTA 的 有 效 离 子 。 EDTA在碱性溶液中与金属离子配位能力较强。 分析化学
• 金属离子与有机配位剂发生配位反应的特点:
• 由于有机配位剂常含有两个以上的配位原子,与 金属离子配位时形成环状结构稳定性高的螯合物 ,并且是可溶性的。配位比固定,反应的完全程 度高,能够得到明显的滴定终点,符合配位滴定 法的条件。因此在配位滴定中得到广泛应用。目 前应用最多的是氨羧配位剂。
分析化学
通辽职业学院
第四章 配位滴定法
第一节 概述
第二节 乙二胺四乙酸的性质及其配合物
第三节 配位解离平衡及影响因素 第四节 配位滴定法原理
第五节 金属指示剂
第六节 提高配位滴定选择性的方法 第七节 配位滴定的应用
分析化学
通辽职业学院
第一节 概述
配位滴定法是以生成配位化合物的反应为基础的 滴定分析方法。 用于配位滴定的反应必须具备以下几个条件: ①配位反应必须完全,即生成的配合物的稳定常数 足够大。 ②反应按一定的反应式定量进行,即金属离子与配 位剂的比例(即配位比)恒定。 ③反应速率要快。 ④要有适当的指示剂或其它方法,简便、正确地检 出终点。 分析化学
副反应的发生程度以副反应系数加以描述 分析化学
通辽职业学院
• 1.酸效应及酸效应系数 • 酸效应:由于溶液中H+与Y发生副反应,使配位剂 参加的主反应能力降低的现象 :

第四章配位滴定法

第四章配位滴定法

[H ] + [H ] K =
+ 5
a1 +L+ Ka1Ka2 Ka3Ka4 Ka5Ka6
Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5Ka6
[H ] +L+ =1+
+
[H ]
+ 6
Ka6
Ka6Ka5Ka4Ka3Ka2Ka1
根据上式可计算在不同pH下的 ( ) 根据上式可计算在不同 下的αY(H)值。 αY 下的 没有副反应, ( )值越大, ,说明Y没有副反应 (H) =1,说明 没有副反应, αY(H)值越大,酸 ) 效应越严重。 效应越严重。
小结
αY (H)
[H ] +L+ =1+
+
[H ]
+ 6
Ka6
Ka6Ka5Ka4Ka3Ka2Ka1
pH ↓, + ] ↑⇒αY (H) ↑, 4− ] ↓⇒副反应越严重 [H [Y pH ↑⇒αY(H)↓↓;pH >12 ⇒αY (H) ≈1 ,配合物稳定
例:计算pH5时,EDTA的酸效应系数及对数值,若 此时EDTA各种型体总浓度为0.02mol/L,求[Y4 -]
一、概述 第四章 二、乙二胺四乙酸的性质及其配合 物 配位滴定法三、配位解离平衡及影响因素 四、配位滴定法原理 五、金属指示剂 六、提高配位滴定选择性的方法 七、配位滴定法的应用
§4-1 概
配位滴定法

概念、类型、 概念、类型、应 用
以生成配位化合物 以生成配位化合物为基础的滴定分析方 配位化合物为基础的滴定分析方 又称络合滴定法 络合滴定法。 法,又称络合滴定法。
无机配和物 形成分级配合物,不稳定, 形成分级配合物,不稳定,滴定终点不明显 氨羧配位体 一类含氨基二乙酸基团的有机化合物。 一类含氨基二乙酸基团的有机化合物。

第4章 滴定分析概论(课后习题及答案)

第4章 滴定分析概论(课后习题及答案)

第四章 滴定分析概论思考题与习题1. 什么是滴定分析?它的主要分析方法有哪些?答:滴定分析法又称容量分析法,是经典的化学分析法。

将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到被测物质溶液中,直到所加的试剂溶液与被测组分按化学反应式计量关系恰好反应完全为止,根据试剂溶液的浓度和体积,计算被测组分含量的一类方法称为滴定分析法。

滴定分析法主要的分析方法有:酸碱滴定法,配位滴定法,沉淀滴定法及氧化还原滴定法等。

2. 能用于滴定分析的化学反应应具备什么条件?答:(1)反应必须定量完成;(2)反应速度要快;(3)有简便可靠的方法确定滴定终点。

3. 什么是基准物质?基准物质应具备哪些条件?答:用来直接配制标准溶液或标定标准溶液的物质称为基准物质。

基准物质必须具备下列条件:(1)应具有足够的纯度;(2)物质的组成要与化学式完全符合;(3)性质稳定;(4)具有较大的摩尔质量。

4. 下列物质中哪些可以直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?NaOH 、H 2SO 4、HCl 、KMnO 4、NaCO 3、AgNO 3、NaCl 、K 2Cr 2O 7。

答:直接法配制:NaCO 3、NaCl 、K 2Cr 2O 7;间接法配制:NaOH 、H 2SO 4、HCl 、KMnO 4、AgNO 3。

5. 以HCl 溶液为滴定剂测定样品中K 2CO 3的含量,若其中含有少量Na 2CO 3,测定结果将偏高还是偏低?答:偏高。

6. 已知浓硫酸的相对密度为1.84,其中含H 2SO 4约为96%,求其量浓度为多少?如欲配制1L 0.1mol/L 的H 2SO 4溶液,应取这种浓硫酸多少毫升?解:浓硫酸的物质的量的浓度为242424H SO H SO H SO 1.8496%1000mol /L 18mol /L 98.01c M ρω⨯==⨯= 配制浓度为0.10mol/L 溶液1L 需要浓硫酸体积为ml 6.5mol/L18mol/L 10.0ml 100042SO H =⨯==浓稀c Vc V 7. 中和下列酸溶液,需要多少毫升0.2150mol/L NaOH 溶液?①22.53ml 0.1250mol/L 的H 2SO 4溶液;②20.52ml 0.2040mol/L 的HCl 溶液。

中职化工分析教案:配位滴定法——配位滴定简介

中职化工分析教案:配位滴定法——配位滴定简介
(三)、学生练习
EDTA标准溶液的配制
配制250mL0.02mol/L乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液。
按照溶液配制的方法和步骤,有学生独立完成操作。
(四)、课堂讨论及作业
课堂讨论,是发挥教师的主导作用,体现学生主体的有效方式。通过讨论,可以使学生帮助学生,用学生的学习方法教会学生,这是学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,逐步掌握获取知识的本领的最好时机。在讨论中,可以使学生对难点问题理清思路,掌握重点,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。
3.掌握EDTA标准溶液配制方法。
重点
配位滴定的原理及EDTA标准溶液的配制。
难点
EDTA的结构及EDTA与金属离子配位的特点。
教法
讲授法小组讨论法讲练结合
教学设备
多媒体一体机
教学
环节
教学活动内容及组织过程
个案补充




一、组织教学
二、导入
教师引导学生复习配位化合物的成键特点及配位平衡。
三、新授
配位滴定简介








只有Y4-可直接与金属离子配合,故在碱性溶液中配合能力强。
2.EDTA配合物的特点
EDTA与金属易形成配合物生成五元环的螯合物。
EDTA与金属离子形成的配合物有下列特点:
(1)配位比简单(1∶1配位),没有分级配位现象;
(2)配合物稳定;
(3)一般情况下,配位反应迅速;
(4)配合物易溶于水,使滴定反应能在水溶液中进行。
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案
编号:

水化学分析——4 配位滴定法

水化学分析——4 配位滴定法
滴定这类金属离子时,要控制金属离子浓度,否则配合物的颜 色将干扰终点颜色的观察。如果颜色太深,只能用电位滴定法 来指示终点。例如Cr3+的测定。
第四章 配位滴定法
5) EDTA与1~4价金属离子都能形成易溶性的配合物
EDTA与金属离子形成的配合物大多带电荷,因此能够溶于水 中。满足配位滴定的基本要求。但是由于配位反应速度大多数 较快,这就要求在进行配位滴定中设法提高配位滴定的选择性, 以便有针对性地测定其中的某一种金属离子。
M (L)
[M '] [M ]
[M ] [ML] [ML2 ] …+[MLn ] [M ]
M (L) 越大,表示副反应越严重。如果M没有副反应,则 M (L) 1 。
第四章 配位滴定法
如果金属离子与配位剂(L)形成1:n型配合物MLn,则:
M (L) 仅仅是[L]的函数。
第四章 配位滴定法
Ag
(
NH
3
)
2

的NH3被CN-置换。
Ag
(
NH
3
)
2
2CN
Ag
(CN
)
2
2 NH 3
➢金属离子M与配位剂
Y反应,形成的配合物
为1:n型(MLn)时, 其配位反应是逐级进行
的,相应的逐级稳定常
数用K1、K2、K3、…、 Kn表示。
第四章 配位滴定法
同一级的 K稳 与K不稳 不是倒数关系,其第一级稳定常数是第n级 不稳定常数的倒数,第二级稳定常数是第n-1级不稳定常数的 倒数,依此类推。 在许多配位平衡的计算中,常使用逐级累积稳定常数,用符号 β表示:
Y
=
[Y
]
[HYຫໍສະໝຸດ ] [Y ]+[H6Y ] [Y ] [NY ] [Y ] [Y ] [Y ]

第4章络合滴定法

第4章络合滴定法

金属指示剂变色过程:
滴定前加入指示剂, M + In = MIn 溶液呈乙色
甲色 乙色
以EDTA进行滴定,滴定反应为: M + Y = MY
终点,
MIn + Y = MY + In 溶液由乙色 甲色
乙色
甲色
例:络合滴定法测定镁离子,滴定前加入铬黑T (EBT)指示剂,溶液呈紫红色:
铬黑T(蓝色) + Mg2+ = Mg2+-铬黑T(紫红色),
一、 配位反应及特征
金属离子与配位体通过配位共价键形成 的化合物——或称为配位化合物
配位键:配位原子提供一
如Ag(NH3)2Cl,K4[Fe(CN)6] 对电子与中心离子共用
Ag


2 NH 3

Ag
(
NH
3
)
2
(1: 2)
Fe 2
6CN

Fe(CN
)
4 6
(1: 6)
★ 发生络合反应的前提:
三、 EDTA络合物的特征
1.EDTA与金属离子的络合物特点
(1) EDTA与1-4价金属离子都能形成易溶性络合物; (2)形成的配合物为5个五元环结构的螯合物,稳定性高; (3)与大多数金属离子1∶1配位 (4)与无色金属离子形成无色络合物,有利于指示终点;与
有色金属离子一般生成颜色更深的络合物,应适当控制浓 度不易过大,否则指示终点困难。
第4章 络合(配位)滴定法
一 、 配位反应及特征 二、 氨羧络合剂 三、 EDTA络合物的特征 四、 EDTA的络合平衡 五、 金属指示剂 六、 提高络合滴定的选择性 七、 络合滴定的方式

配位滴定法

配位滴定法
K4[Fe(CN)6] 亚铁氰化钾(俗名黄血盐)
配离子与异号离子形成中性物质时,配离子要
用中括号括起来,表示它是配合物的内界,只是
表示配离子时,中括号可以省略。
整理课件
8
下面请做课堂练习
命名下列配合物:
解:
1、[Co(NH3)6]Cl3;
1、三氯化六氨合钴(Ⅲ)
2、K2[Co(NCS)4];
2、四异硫氰合钴(Ⅱ)酸钾
环己烷二胺四乙酸(CyDTA);乙二醇二乙醚二胺四乙酸 (EGTA);乙二胺四丙酸(EDTP)
2.EDTA在溶液中的存在形式
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:
3. EDTA配合物的特点
a.分子中含有配位能力很强的氨氮和羧氧两种配 位原子;
整理课件
14
二、乙二胺四乙酸的性质及其配合物
1.氨羧试剂及其金属配合物的稳定常数
⑴ 胺羧试剂
最常见: 乙二胺四乙酸(Ethylene diamine tetraacetic acid); 简称: EDTA ( H4Y),溶解度较小,难溶于酸和有机试剂,易溶于碱和
氨水,常用其二钠盐(Na2H2Y),不宜作基准物。
第四章 配位滴定分析法
整理课件
1
一、配位滴定法概述-配位反应 (一) 配合物的定义
加入酒
精过滤
+
把纯净的深蓝色 的硫酸四氨合铜 晶体溶于水,分 成三分,进行如 下实验:
CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4
深蓝色 晶体
(1)用pH试纸测定酸碱度:pH=7 说
明没有明显NH3 ,
(2)加入稀NaOH时无沉淀生成,说
  1. 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. 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. 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)。
4.3.3 金属指示剂
4.3.3.2 指示剂使用时的注意事项
2、指示剂的僵化现象 ¡ 原因:由于指示剂或指示剂与金属离子生成的配合
物溶解度太小,使EDTA与金属离子的置换反应速 度缓慢而产生的指示剂变色不敏锐。 ¡ 消除:可采用加热或在溶液中加入某些有机溶剂 (如甲醇、乙醇等)的方法增加指示剂或指示剂与 金属离子的配合物的溶解度。
12 pM'
10
8
突跃范围
6
∆pM' =2.69
4
2
0
0
0.5
1
1.5
2
t
思考:突跃 范围的大小 与哪些因素 有关呢?
4.3.1 配位滴定原理
4.3.1.2 配位滴定可行性讨论
12 pM'
10
8
6
10-4
4
10-3
10-2
2
10-1
0
0
0.5
lgK’ = 10
CM0 :只影响化学计 量点和滴定曲线化学
0.02000 mol/L Ca2+溶液的滴定曲线,因K'MY =1010.68, 可不 考虑逆反应的影响。将不同的t代入,结果如下表所示。
加入EDTA溶液
mL
t
pCa2+
加入EDTA溶液
mL
t
pCa2+
0.00
0.000
1.70
20.02
1.001
7.69
10.00
0.500
2.18
20.20
1.010
当|TE%|≤0.l %,lgCoMK'MY≥6,若CoM = 10-2 mol/L 时, 则 lgK'MY≥8。在不考虑金属离子的副反应,对于单一金属离子的 滴定,K'MY仅取决于αY(H),即:
lgK'MY = lgKMY-lg αY(H) ≥8
或:
lgαY(H) ≤ lgKMY - 8
此时, αY(H) 对应的pH值即为最高酸度,在这个高限以下,能 保证滴定误差(|TE%|)小于0.1%。
4.3.3 金属指示剂
3
4.3.4 终点误差
4.3.4.1 以浓度表示
¡ 定义:
TE%
=
[Y' ]ep -[M']ep CMsp
×100
(即直接根据终点时[Y']和[M']求终点误差)
¡ 见书 p162 ,例题6。
4.3.4.2 林邦终点误差公式
¡ 推导 :∆pM' = ∆pM = pM 'ep -pM 'sp = pM ep -pM sp ,∆pY' = ∆pY = pY 'ep -pY'sp = pYep -pYsp
快,指示剂与金属离子作用的可逆性要好,使终点变色敏锐。
¡ 书 p 160,表4-6列出了一些常用金属指示剂的指标。
4.3.3 金属指示剂
4.3.3.2 指示剂使用时的注意事项
1、指示剂的封闭现象 ¡ 原因:(1) K'MIn > K'MY;(2)虽然符合K'MIn < K'MY,但
由于动力学原因使指示剂在终点时颜色变化不能逆转,造成 指示剂变色不敏锐。 ¡ 消除:(1)由被测离子所产生的指示剂封闭现象,可采用 调换指示剂或采用返滴定法消除。 (2)由共存离子产生的指示剂封闭现象,则可采用掩蔽的 方法消除共存离子的干扰。 ¡ 举例:水的硬度测定中,Fe3+和Al3+会对指示剂镉黑T产生封 闭,可加入NH4F及三乙醇胺等辅助配位剂掩蔽。
解:
sp时,C sp Cu
2+
= 1.0×10−2 mol / L ,[NH3] = 0.10mol / L
αCu(NH3 ) = 1+ β1[NH3 ] + β2[NH3 ]2 + L+ β5[NH3 ]5
= 1+104.31 × 0.10 + 107.98 × 0.102 +1011.02 × 0.103 +1013.32 × 0.104 +1012.86 × 0.105 = 1.8×109 = 109.36
pCu' =
1 2
(pC sp Cu
2+
+
lg
K
' CuY
)
=
1 2
(2.00 + 8பைடு நூலகம்99)
=
5.50
pMg' =
1 2
(pC sp Mg
2+
+
lg
K
' MgY
)
=
1 2
(2.00 + 8.7

0.45)
=
5.12
4.3.1 配位滴定原理
4.3.2 配位滴定中酸度条件选择
¡ 最高酸度(最低pH值)
¡ 前提:(1) 本身是一种配位剂,能与金属离子作用;
(2)游离的指示剂和与金属离子生成的配合物有不同的颜色。
¡ 原理:(金属指示剂HIn)
滴定开始至计量点之前:
M + In ==== MIn
A色
B色
KMIn
计量点附近:MIn + Y ==== MY + In
条件:(1)热力学角度:K'MIn < K'MY (2)动力学角度:EDTA与金属离子作用的反应速度要
4.3.1 配位滴定原理
2
pH
= 10时,αCu(OH)
= 101.7
<< 109.36

忽略αα
Cu
(
OH

)
又在pH = 10时,lg αY(H) = 0.45

lg
K
' CuY
=
lg KCuY
− lgαY(H)
− lgαCu(NH3 )
= 18.80 − 0.45 − 9.36 = 8.99
解: 已知pH = 10时,lg α Y(H) = 0.45,lg α Zn(OH) = 2.4
α Zn(NH3) = 1+102.37 × 0.20 +104.61 × 0.202 +107.31 × 0.203 +109.46 × 0.204 = 4.78×105 = 106.68
α Zn = α Zn(NH3 ) + α Zn(OH) −1 = 106.68 +102.4 −1 = 106.68
4.3 配位滴定法
4.3.1 滴定原理
¡ 配位滴定:建立在配位反应基础上。 ¡ 乙二胺四乙酸(EDTA或Y):分析科学中运用最为
广泛的配位剂。
¡ 配位反应方程式: M+Y
MY K ′MY
¡ 表观稳定常数:
K ′MY
=
CMY CM ⋅ CY
4.3.1 滴定原理
¡ 与酸碱滴定类似,但被滴定的是金属离子,随着络 合滴定剂的加入,金属离子不断被络合,其浓度不 断减小,和用pH表示[H+]一样,用pM表示[Mn+], 当滴定达到终点时,pM将发生突变,利用适当方法 来指示终点。
lg
K
' ZnY
=
lg
K ZnY

lg α Y (H )

lg αZn
= 16.50

0.45 −
6.68
=
9.37
pZn sp
=
1 2
(lg
K' ZnY
+
pCZspn )
=
1 × (9.37 + 2.00) 2
=
5.69
4.3.4 终点误差
查表可知pH = 10时 pZnep = lg KZn−EBT = 12.2
=
[M' ]sp (10 ∆pM' C Msp
-10-∆pM' )
×100
¡ 若以反应的不完全程度 T = [M']sp / CspM 表示:
TE% = T (10 ∆pM ' -10 -∆pM ' ) × 100
终点误差与配位反应的不完全程度有关。
¡ 若以:[ M ' ]sp =
C
sp M
K' MY
已知lgKPbY = 18.01,lgαY(H)= lgKPbY - 8 = 18.01-8 = 10.01, 查表3-8 得:pH = 3.3
或直接由酸效应曲线(书p100图 3-8)得,pH = 3.3。
(2)最低酸度:
已知:Ksp-Pb(OH)2 = 2×10-16,
[OH- ] =
Ksp [Pb2+ ]
pM '
=
- lg[ 1-t 1+ t
]

C
o M
pM'
=
1 2
(lg
K'MY
- lg CMsp
)
pM' = lg K'MY + lg CYo + lg(t −1)- lg CMo
(0 < t < 1) (t = 1) (t >1)
pM = pM' + lgαM
4.3.1 配位滴定原理
1
例、pH =12时,用 0.02000 mol/L EDTA 滴定20.00 mL
8.69
18.00
0.900
2.98
22.00
1.100
9.69
19.80
0.990
4.00
相关文档
最新文档