络合滴定习题与答案

第六章 思考题与习题

1. 填空

(1) EDTA 就是一种氨羧络合剂,名称 ,用符号 表示,其结构式为 。配制标准溶液时一般采用EDTA 二钠盐,分子式为 ,其水溶液pH 为 ,可通过公式 进行计算,标准溶液常用浓度为 。

(2) 一般情况下水溶液中的EDTA 总就是以 等 型体存在,其中以 与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在 时EDTA 才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。EDTA 与金属离子形成络合物时,络合比都就是 。 (3) K /MY 称 ,它表示 络合反应进行的程度,其计算式为 。

(4) 络合滴定曲线滴定突跃 的大小取决于 。在金属离子浓度一定的条件下, 越大,突跃 ;在条件常数K /MY 一定时, 越大,突跃 。

(5) K /MY 值就是判断络合滴定误差大小的重要依据。在pM /一定时,K /MY 越大,络合滴定的准确度 。影响K /MY 的因素有 ,其中酸度愈高 愈大,lg /MY ; 的络合作用常能增大 ,减小 。在K /MY 一定时,终点误差的大小由 决定,而误差的正负由 决定。 (6) 在[H +]一定时,EDTA 酸效应系数的计算公式为 。

解:(1) EDTA 就是一种氨羧络合剂,名称 乙二胺四乙酸 ,用符号 H 4Y 表示,其结构式为

HOOCCH 2

-

OOCCH 2

CH 2COO -2COOH

++HN

CH 2CH 2

NH

。配制标准溶液时一般采用

EDTA 二钠盐,分子式为O H Y H Na 2222⋅,其水溶液pH 为 4、4 ,可通过公式

54][a a K K H ⋅=+进行计算,标准溶液常用浓度为 0、01mol•L -1 。

(2) 一般情况下水溶液中的EDTA 总就是以 H 6Y 2+、H 5Y +、H 4Y 、H 3Y -、H 2Y 2-、HY 3-与Y 4-等 七种 型体存在,其中以 Y 4- 与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在pH›10时EDTA 才主要以此种型体存在。除个别金属离子外。EDTA 与金属离子形成络合物时,络合比都就是1∶1。

(3) K /MY 称 条件形成常数 ,它表示 一定条件下 络合反应进行的程度,其计算式为

Y M MY MY K K ααlg lg lg lg /--=。

(4) 络合滴定曲线滴定突跃的大小取决 金属离子的分析浓度C M 与络合物的条件形成常数MY

K

/。在金属离子浓度一定的条件下,MY

K

/

值 越大,突跃 也越大 ;在条件常数K /MY

一定时, C M 越大,突跃 也越大 、

(5) K /MY 值就是判断络合滴定误差大小的重要依据。在△pM /一定时,K /MY 越大,络合滴定的准确度 越高 。影响K /MY 的因素有 酸度的影响、干扰离子的影响、配位剂的影响、OH -的影响 ,其中酸度愈高, H +浓度 愈大,lg /MY 值越小 ; 螯合 的络合作用常能增大 K

稳 ,减小 K 离 。在K /MY 一定时,终点误差的大小由△pM /、、C M 、K /

MY 决定,而误差的正负由△pM / 决定。

(6) 在[H +]一定时,EDTA 酸效应系数的计算公式为

Y

H Y Y Y H Y H HY Y Y Y δα1

][][][][][][][62')

(=

+⋅⋅⋅⋅+++==。 2． Cu 2＋

、、Zn 2＋

、、Cd 2＋

、Ni 2＋

等离子均能与NH 3形成络合物,为什么不能以氨水为滴定剂用

络合滴定法来测定这些离子？

答;由于多数金属离子的配位数为四与六。Cu 2＋、Zn 2＋、Cd 2＋、Ni 2＋

等离子均能与NH 3形成络合物,络合速度慢,且络合比复杂,以氨水为滴定剂滴定反应进行的完全程度不高。不能按照确定的化学计量关系定量完成,无法判断滴定终点。

3． 不经具体计算,如何通过络合物ML N 的各βi 值与络合剂的浓度[L]来估计溶液中络合物的

主要存在型体？

答:各型体分布分数:

n

n M M L L L C M ]

[][][11

][2210βββδδ+⋅⋅⋅+++==

= ][]

[][][1][]

[122111L L L L L C ML o n

n M L M βδββββδδ=+⋅⋅⋅+++==

= …

n n o n

n n

M n L L L L L n C MLn ][]

[][][1][][221βδββββδ=+⋅⋅⋅+++== 再由[MLi]=δi C M 得,溶液中络合物的主要存在型体由δi 决定。故只要那个i

i L ][β越大,就以配位数为i 的型体存在。

4． 已知乙酰丙酮(L)与Al 3＋

络合物的累积常数lgβ1～lgβ3分别为8、6,15、5与21、3,AlL 3为

主要型体时的pL 范围就是多少？[AlL]与[AlL 2]相等时的pL 为多少？pL 为10、0时铝的主要型体又就是多少？

解:由]][[]

[11L M ML K =

=β ,22212]][[][L M ML K K ==β,3

33

213]][[][L M ML K K K ==β 由相邻两级络合物分布曲线的交点处有 pL=lgKi

① AlL 3为主要型体时8.5lg lg lg ,lg 2333=-==ββK K pL

∴在pL<5、8时,AlL 3为主要型体。

② ][][2AlL AlL = 时, 9.6lg lg lg 122=-==ββK pL ③6.80.10,6.8lg lg 11=>====pL pL K pL β

∴ Al 3+为主要型体。

5． 铬蓝黑R(EBR)指示剂的H 2In 2-就是红色,HIn 2-就是蓝色,In 3-就是橙色。它的pK a2=7、

3,pK a3=13、5。它与金属离子形成的络合物MIn 就是红色。试问指示剂在不同的pH 的范围各呈什么颜色？变化点的pH 就是多少？它在什么pH 范围内能用作金属离子指示剂？