配位滴定的反应原理

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第十章 滴定分析法(三)———配位滴定法

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:

化学分析第六章配位滴定法

化学分析第六章配位滴定法
• 设金属离子浓度为CM,体积为VM(ml), 用等浓度的滴定剂Y滴定,滴入体积 为VY (ml) 。
39
(一) 滴定曲线的计算 [M ][' M] YV ' M CM VMVY [Y ]'[M] Y'VY CY VMVY
K'MY [MY]' [M]' [Y]'
KMY、CM、CY、VM、VY已知,可算出[M]
pH=2, lgY(H)=13.79, lg Zn(OH)=0 pH=5, lgY(H)=6.54, lg Zn(OH)=0
pH=2时: lgKZnY = lgKZnY - lgY(H)= 16.5-13.79=2.71
pH=5时: lgKZnY = 16.5- 6.54 = 10.05
37
例:计算pH11时,[NH3]=0.1mol/L时lgK’ZnY
25
αα 1 Y Y(HY ) (N)
26
2. 金属离子M的副反应系数 M
配位效应系数 M(L):由于其它配位剂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。
M L ML
ML2
ML
辅助n配 位效应
+Y
MY
27
[M] ML [M]
[M []M[LM ]2]L [M n] L [M]
O
H 2C
C O
C H 2C O
N
Ca O
O
H2 C CH2
N CH2
O
C
CH2 O
C
O 6
EDTA螯合物的模型
7
EDTA-M的特点:
• 配位比是1:1 • 配合物稳定性高 • 配位反应速度快 • 大多数配合物无色

第5章 配位滴定

第5章 配位滴定

β1 β2 β3 βn
ki 为逐级稳定常数, βi为累积稳定常数。
K1
[ ML] [ M ][L]
[ ML] [ M ][L]
K2
[ ML2] [ ML][L]
K3
[ ML3] [ ML2][L]
Kn
[ MLn] [ Mn 1][L]
[ MLn] [ M ][L]n
1
[ML2] 2 [M ][L]2
ML2 95.5 / 242.8 = 39.3% ML3 105 / 242.8 = 43.2%
ML4 20.9 / 242.8 = 8.6% ML5 0.0072 / 242.8 = 0.003%
5.2 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性
EDTA的分析特性
乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid),简称 EDTA
1、EDTA的离解
EDTA为六元酸,有七种存在形式: H6Y2+, H5Y+, H4Y, H3Y-, H2Y2-, HY3-和 Y4-,其六级离 解常数分别为: Ka1 = 10-0.9; Ka4 = 10-2.75; Ka2 = 10-1.6; Ka5 = 10-6.24; Ka3 = 10-2.07; Ka6 = 10-10.34;
金属离子的副反应分成两大类:羟基配位效应和辅助配位效应。
(1)辅助配位效应与辅助配位效应系数αM (L)
M( L ) [M' ] [M] [ML] [ML 2 ] [MLn ] [M ] [M ]
1 1[L] 2[L]2 n [L]n
(2)羟基配位效应与羟基配位效应系数 αM (OH)

EDTA配位滴定法

EDTA配位滴定法

第七章 配位平衡与配位滴定
K稳 ( MY )
[MY ] 1 (7-8) [M ][Y ] M ( L ) Y ( H ) M ( L ) Y ( H )
' lg K稳 lg K ( MY ) 稳( MY ) lg M ( L) lg Y ( H ) (7-9)
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§7–3 EDTA配位滴定法
第七章 配位平衡与配位滴定
2.EDTA与金属离子的主反应 EDTA是一个六齿配位剂,具有较强的配位能力;它几乎能 与所有的金属离子形成11的稳定螯合物。
M+Y
MY
(7-5)
该反应为EDTA与金属离子配位滴定的主反应,该反应的平衡 常数为: [MY] K MY (7-6) [M][Y] 一些金属离子与EDTA生成的螯合物MY的稳定常数列表于 附录四中。 从EDTA与金属离子的配合物的稳定常数 列表中,你能得出什么结论?
H2Y2- + H2O
H Y3- + H2O
HY3- + H3O+
Y4- + H3O+
Ka5 = 10-6.16
Ka6 = 10-10.26
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§7–3 EDTA配位滴定法 第七章 配位平衡与配位滴定 EDTA在水中可以H6Y2+、 H5Y+ 、H4Y、 H3Y- 、H2Y2-、 H Y3-、Y4-七种形式存在,但是在不同酸度下占优势的组分形 式不同,如图7-2所示。
§7平衡与配位滴定
图中,δ为分布系数,如 [Y ] δY = [Y ' ]
(7-4)
[Y‘] = [H6Y2+ ] + [H5Y+] + … +[Y](为简化也可省去离子电荷 符号)。从图可知,在不同pH时,EDTA的主要存在形式如表71所示: 表7-1 不同pH时EDTA的主要存在形式

分析化学 第四章 配位滴定法

分析化学 第四章  配位滴定法
分析化学
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第二节 乙二胺四乙酸的性质及其配合物
一、乙二胺四乙酸的性质 1.乙二胺四乙酸的结构与性质 乙二胺四乙酸的结构
HOOCH2C HOOCH2C CH2COOH N CH2 CH2 N CH2COOH
从结构式所知, EDTA 为四元有机弱酸。用 H4Y 表示其化学式。 EDTA 为白色粉末状结晶,微溶于水,由于溶解度太小,不宜作滴 定液。利用 EDTA 难溶于酸和一般有机溶剂,易溶于氨水和氢氧化 钠等碱性溶液等性质,常制备成相应的钠盐,其化学名称为乙二胺 四乙酸的二钠盐,用Na2H2Y· 2H2O表示,也简称EDTA。EDTA钠盐 为白色粉末状结晶,有较好的水溶性。
分析化学
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2.乙二胺四乙酸在水溶液中的电离平衡 在水溶液中,EDTA分子中互为对角线的两个羧基 上的H+会转移到氮原子上,形成双偶极离子。
HOOCH2C
+
N OOCH2C H
CH2 CH2
N H CH COOH 2
+
CH2COO
-
在强酸性溶液中,两个羧酸根可再接受H+而形成 H6Y2+,因此EDTA可看作六元酸,在溶液中有六级 离解平衡: 分析化学
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EDTA在水溶液中的六级离解平衡:
H6 Y2+ Y+ H+ H+ + H5 Y+
K a1 [H ][H5 Y ] 100.9 2 [H6 Y ]
H5
+ H4Y
H4Y H3Y H2 Y2-
H + + H3Y H+ + H2Y2H+ H+ + HY3-

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 ]

配位滴定法-PPT课件全


[Ca’]1 =
0.02
0.1000(初始钙浓度) 20.00+19.98
= 0.02 0.1000(初始钙浓度) / 2 39.98 / 2
0.02
C sp ca2
39.98 / 2
1.0
103
C sp ca2
PCa’1
3.0
log
C sp ca2
滴定至100.1%时
[Ca’]2
=
[CaY [Y’]2 K
sp
100%
cM(SP)
稳定常数定义可知
化学计量点时:
K' MY
[MY ]sp [M ']sp[Y ']sp
滴定终点时:
K' MY
[MY ]ep [M ']ep[Y ']ep
取对数后分别为
pM
' sp
pYs'p
lg
K
' MY
lg[MY ]sp
pM
' ep
pYe'p
lg
K
' MY
lg[MY ]ep
接近化学计量点 [MY ]sp [MY ]ep
pM ' pY ' 0
化学计量点时[MY] sp
CM (sp)
K' MY
[MY ]sp [M ']sp[Y ']sp
所以 [M ']sp =[Y ']sp =
CM (sp) K'
MY
Y' M'
TE(%) ep
ep 100%
cM(sp)
Y' 10pY' M' 10pM'

最新第4节-配位滴定法基本原理

2020/11/13
指示剂封闭与指示剂僵化:
指示剂僵化——如果指示剂与金属离子生成的配合物 不溶于水、生成胶体或沉淀,在滴定时,指示剂与 EDTA的置换作用进行的缓慢而使终点拖后变长 例:PAN指示剂在温度较低时易发生僵化;可通过加 有机溶剂或加热的方法避免,以增大有关物质的溶解 度。同时加热还可以提高反应速率。在可能发生僵化 时,近终点更要缓缓滴定,剧烈摇瓶。
CuY + PAN + M → MY + Cu—PAN 滴定终点时:Cu—PAN + Y → CuY + PAN
2020/11/13
表5-3 常见的
金属 指示剂
指示剂
铬黑 T (E rio chro m e
b lack T ) 简 称 BT 或
EBT 酸性铬蓝 K (A cid C hro m e
(1) 在滴定的pH范围内,游离指示剂与其金属配合物 之间应有明显的颜色差别
(2) 指示剂与M的显色反应要灵敏、迅速,且有可逆性 (3) 指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水。
易变质;不宜久放。 若形成胶体或沉淀,则指示剂与EDTA的置换作用 进行缓慢,使终点拖长,这种现象称为指示剂的僵化
2020/11/13
2. 金属指示剂应具备的条件
(4)指示剂与金属离子生成的配合物应有适当的稳定性
不能太小:一般KMIn>104,否则未到终点时指示剂 就游离出来,终点提前;
不能太大:应满足lgK ′MY−lgK ′MIn≥2,以使指示剂能够 被滴定剂置换出来。 如果KMIn>KMY或KNIn>KMY,则终点时In不能 被EDTA置换,虽加入大量EDTA也得不到终点, 这种现象称为指示剂的封闭现象。
1 :1 0 0 N aC l (固 体 )

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

配位滴定法


5、常用的指示剂 名 称 In颜色 MIn颜色 使用pH
铬黑T(EBT) 蓝色 红色 7~11
二甲酚橙 (XO)
1-(2-吡啶 偶氮)-2-萘
酚(PAN)
钙指示剂
黄色 黄色 蓝色
紫红 红色 红色
5~6 2~12 10~13
6、间接指示剂——改善指示剂的性能 CuY—PAN金属指示剂的作用原理 滴定前,加入指示剂:
pH=5.0时,生成的配合物较稳定,可滴定;
pH=2.0时, lgK′ZnY降至2.7,不能滴定。
§5.3 配位滴定法的基本原理
一、配位滴定曲线 pH=12.0 时 以 c=0.010mol/L EDTA 滴 定
V0=20.00mL c0=0.010mol/L Ca2+ 过 程 中 溶 液 pCa的变化
=10 5.1
★P106例4 计算pH=10,cNH3=0.1mol/L时的lgZn
NH3(H)=1+KNH4+H[H+]=1+[H+]/Ka=1+[H+]Kb/KW =1+10-10×10-4.75/10-14=1+10-
0[.N75H≈3]1≈00.c1NH3/NH3(H)=0.1/100.1=10-1.1
→不稳定常数(离解常数) K不稳=1/K稳
2. 逐级稳定常数 MLn,1:n
3.累积稳定常数
最后一级累积稳定常数又称为总稳定常数。
二、溶液中各级配合物的分布
[ML]=β1[M][L]
[ML2]=β2[M][L]2
……
[MLn]=βn[M][L]n
cM=[M]+[ML]+[ML2]+……+[MLn]
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配位滴定的反应原理
配位滴定的反应原理是利用配体与离子生成配位化合物的反应进行滴定分析。

主要原理有:
1. 选择能和被测离子生成稳定配合物的配体作为滴定剂。

2. 被测离子与配体发生化学计量反应,生成稳定的配位化合物。

3. 根据添加的配体量,绘制滴定曲线,在曲线的转折点确定化学计量的点。

4. 根据化学计量点与被测离子的反应比例关系,计算出被测离子的含量。

5. 常用的配体有氨基乙酸、氰化物离子、乙二胺四乙酸等,可与多种金属离子生成配位化合物。

6. 也可以通过指示剂的颜色变化来确定化学计量点。

7. 采用适当的pH值可以提高反应的选择性和灵敏度。

8. 配位滴定可以提高分析效果,具有操作简便、选择性好、效率高等优点。

9. 应用广泛,可测定水样本中金属离子的含量。

综上所述,配位滴定是基于配位化合物生成原理的一种精确的化学分析方法。

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