7 配位化学与配位滴定法
配位反应及配位滴定法
铜氨溶液 的组成 配合物 的定义
由以上实验事实可以推知，在铜氨溶液 中，无简单Cu2+离子，有简单SO42-离子， 无大量NH3，根据进一步的实验（元素 含量分析）可以得出铜氨晶体的组成为 [Cu(NH3)4]SO4
配合物是由可以给出孤对电子或多个不 定域电子的一定数目的离子或分子（称为配 体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子 NH3 NH3 的空位（空轨道）的原子或离子（统称中心 原子）按一定的组成和空间构型所形成的化 Cu2+ 合物。
配体——配合物中与形成体结合的提供孤电子对的离子或中性 配合物中与形成体结合的提供孤电子对的离子或中性 配体 分子。 CO等等 等等。 分子。如NH3、CN-、CO等等。 提供配体的物质——配合剂，如NaOH等。 配合剂， NaOH等 提供配体的物质 配合剂 配位原子——配体中直接提供孤电子对与形成体形成配位键的 配体中直接提供孤电子对与形成体形成配位键的 配位原子 原子。 原子。常见的配位原子为电负性较大的非金属原 子。如N、O、S、C和卤素等原子。 和卤素等原子。 根据一个配体中所含配位原子数目的不同，配体可分为单齿和 根据一个配体中所含配位原子数目的不同， 多齿配体。 多齿配体。 单齿配体—— 一个配体中只有一个配位原子， 一个配体中只有一个配位原子， 单齿配体 如NH3、OH-、CN- 、SCN-等。 多齿配体—— 一个配体中有2个或2个以上配位原子， 一个配体中有2个或2个以上配位原子， 多齿配体 如[Cu(en)2]2+。
6.1
配合物基本概念
一、配合物的定义
+
加入酒 精过滤
配合物的形成 CuSO4＋4NH3＝[Cu(NH3)4]SO4
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 理实验： 深蓝色 晶体
07配位滴定法2
最低酸度 pH pKW pOH 14 9.5 4.5
适宜酸度范围 pH 0.7 ~ 4.5
-23-
例： 用1×10-2mol/L的EDTA滴定1×10-2mol/L的Pb2+ 溶液，计算滴定适宜酸度范围?
lg Y ( H ) lg K MY lg C M 6 18.04 2 6 10.04
-3-
+ In ⇌ MIn + Y ⇌ MY + Y ⇌ MY + （KMY > KMIn）
In
(一) 金属离子指示剂的作用原理
例：铬黑T(EBT) pH10时，KMgY8.7 > KMg-EBT7.0
终点 铬黑T Mg 2+ EDTA 接近计量点时 Mg－铬黑T Mg－EDTA + 铬黑T EDTA 酒红色 纯蓝色 Mg－EDTA
CM 实际： lg CK lg K lg 5(TE% 0.3) CN 消除 N离子干扰的条件：
-26-
Байду номын сангаас
lg C N K ' NY 1(TE% 0.3)
例:pH=9.0, EBT为指示剂, 用0.01mol/LEDTA滴定同浓度 Zn2+, 问共存的1.0×10-4mol/L的Mg2+或Ca2+是否干扰？ (TE=0.1%) lgKZnY=16.50 lgKMgY=8.7 lgKCaY=10.70
lg C M ( sp) K
'
MY
lg K lg
C M ( sp) C N ( sp)
TE% 0.3% lg C M ( sp) K ' MY 5 CM lg CK lg K lg 5 CN lg K lg K MY lg K NY 5
配位平衡与配位滴定法ComplexEquilibriumand
第四章配位滴定法配位化合物简称配合物或络合物，最早见于文献的配合物是1704年德国涂料工人迪士巴赫（Diesbach）在研制美术颜料时合成的普鲁士蓝KFe[Fe(CN)6]。
配合物的研究始于1789年法国化学家塔赦特（Tassert B M）关于CoCl3·6NH3的发现，之后1893年瑞士化学家维尔纳（Werner A）提出配位理论，奠定了配位化学的基础。
如今配位化学已发展成为一门独立的学科，并与其它学科一起紧密联系、共同发展。
工业分析、催化、金属的分离和提取、电镀、环保、医药工业、印染工业、化学纤维工业以及生命科学、人体健康等，无一不与配位化合物密切相关。
配位滴定法是以生成配合物的反应为基础的滴定分析方法。
配位滴定中最常用的配位剂是EDTA。
以EDTA为标准溶液的滴定方法称为EDTA配位滴定法。
本章主要讨论的是EDTA配位滴定法。
1概述配位化合物是由一个简单正离子（或原子）和一定数目的阴离子或中性分子以配位键相结合而成的，具有一定特性的复杂化合物。
配位化合物又称络合物，其结构与一般简单化合物相比表现出显著不同的特征。
例如向[Cu(NH3)4]SO4溶液中滴加稀NaOH溶液，没有蓝色的Cu(OH)2沉淀析出，说明在该溶液中几乎没有Cu2+存在。
但若向该溶液中滴加BaCl2溶液，则有白色的BaSO4沉淀出现，这说明溶液中存在SO42-。
[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+、[Co(H2O)6]3+等带正电荷，称为配阳离子；[HgI4]2-、[AlF6]3–、[Fe(CN)6]4 –、[Co(NCS)4]2- 等带负电荷，称为配阴离子。
配离子和中性配位化合物如Fe(CO)5、Ni(CO)4等统称配合物。
一、配位化合物的分类根据配体中所含配位原子数目的多少可将配体分为单齿配体和多齿配体。
①单齿配体只含一个配位原子，可提供一对孤对电子，与中心离子或原子形成一个配位键的配体称为单齿配体。
分析化学第五章配位滴定法PPT
滴定曲线与滴定终点
滴定曲线是指滴定过程中溶液的pH 值随滴定剂加入量的变化曲线。
滴定终点是指滴定过程中指示剂颜色 突变的位置，是滴定的关键点，其准 确判断对于保证滴定结果的准确性至 关重要。
滴定误差与准确度
01
滴定误差是指由于多种因素导致的滴定结果与真实值之间的偏 差。
02
准确度是指滴定结果的可靠性，即多次重复测定结果的平均值
配位滴定法的应用
01
02
03
金属离子分析
配位滴定法广泛应用于金 属离子分析，如铁、钴、 镍、铜、锌等离子的测定。
环境监测
在环境监测中，配位滴定 法可用于测定水体中重金 属离子的含量，评估环境 质量。
食品分析
在食品分析中，配位滴定 法可用于检测食品中微量 元素和重金属离子的含量， 确保食品安全。
配位滴定法的历史与发展
绿色化学在配位滴定法中的应用
无毒或低毒试剂的使用
开发无毒或低毒的配位剂和辅助试剂，减少对环境和人体的危害。
高效分离技术的研发
研究和发展高效、环保的样品前处理和分离技术，降低实验过程中 废液的产生。
循环利用和减少废弃物
优化实验流程，实现试剂和仪器的循环利用，减少废弃物的产生。
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配制标准溶液和待测溶液
根据实验需要，准确配制标准溶液和 待测溶液。
滴定操作
将待测溶液放入烧杯中，加入缓冲溶 液和指示剂，用标准溶液进行滴定， 并观察颜色变化。
数据记录
记录滴定过程中的数据，如滴定管读 数、实验时间等。
实验数据处理与分析
数据整理
将实验数据整理成表格， 列出各项数据。
数据分析
根据实验数据，计算待测 溶液的浓度、相对误差和 不确定度等。
配位滴定法
VM M' MY' cM VM VY
滴定曲线的计算
假设：Y滴定M cM——M的初始浓度
VM——初始体积（ml）
cY——Y的初始浓度 VY——加入的Y的体积
VY Y' MY' cY VM VY
MY' K' MY M'Y'
第五章
第五章
配位滴定法
化学分析
累积稳定常数：MLn型配合物
M + L ML + L
…..
ML ML2
[ML] K1 [M][L]
[ML2 ] K2 [ML][L]
[MLn ] Kn [MLn -1 ][L]
MLn-1 + L
MLn
第五章
配位滴定法
化学分析
累积稳定常数() ： 将逐级稳定常数相乘得到。
pCu(SP) 2.00
第五章
配位滴定法
化学分析
第二步：
计算Cu2+的副反应系数M（配位效应:NH3，OH-）
1 NH3 SP 0.20 0.10(mol/L ) 2 2 3 4 α Cu(NH 3 ) 1 β1 NH3 β 2 NH3 β 3 NH3 β 4 NH3 1 104.13 0.10 107.61 0.102 1010.48 0.103 1012.59 0.104 108.62
第五章
配位滴定法
化学分析
小结：
pH
pH pH
<1 ， 以 H6Y 的型体存在。
>10.26， 主 要以Y4-形式存在。 ≥12 时，几 乎完全以Y4-形式 存在。
配位滴定法配位滴定的方式和应用
分离沉淀，溶解后，用 EDTA 滴定 Zn 2+
下叶
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上叶
配位滴定法 /配位滴定的方式和应用
4 间接滴定法
→测定与EDTA不络合或生成络合物不稳定的离子。例如 Na+、K+、SO42—、PO43—、CN—。 →间接滴定手续较繁，引入误差的机会也较多，故不是一种 理想的方法。
例如测定 PO43-，可加一定量过量的 Bi ( No3 ) 3 ，使之生成 BiPO4-沉淀，再用 EDTA 滴定剩余的 Bi3+。又如测定 Na十时，将 Na十沉淀为醋酸铀酰定的方式和应用
3 置换滴定法： 扩大应用范围，提高选择性。 →置换出金属离子：
2Ag+ + Ni（CN）42－ ＝ 2Ag（CN）2－+ Ni2+
Ag ＋与 EDTA 的配合物不稳定（ lgK 掩 Y = 7 . 32 ) ，不能用 EDTA 直接滴定，可使Ag ＋与 Ni ( cN）一反应，则 Ni2 ＋被置换出来：
→置换出EDTA： MY + L = ML + Y SnY + 6F- = SnF62- + Y
测定锡合金中的 Sn 时，也是采用类似的方式，于试液中加人过量的 EDTA ，将可能存在 的如 Pb2 ＋、 zn2 ＋、 Cd2+，、 Bi3 十等与 Sn4-起发生配位反应。用 zn＋标准溶 液除去过量的 EDTA 。加人 N H4 F ，使与 sny 中的 sn 发生配位反应，并将 EDTA 释 放置换出来，再用 Zn2 ＋标准溶液滴定释放出的 EDTA ，即可求得 sn的含量。
下叶
上叶
配位滴定法 /配位滴定的方式和应用
2 返滴定法 反应缓慢、干扰指示剂、易水解的离子， 如Al3+、Cr3+、 Co2+、Ni2+、Ti（Ⅳ）、Sn（Ⅳ）等。
配位滴定法计算公式
配位滴定法计算公式配位滴定法是一种常用的化学分析方法，用于确定溶液中金属离子的浓度或酸碱物质的酸碱度。
它通过配位剂与金属离子之间的化学反应来实现。
本文将介绍配位滴定法的原理、步骤和应用。
一、原理配位滴定法基于配位化学理论，即金属离子与配位剂之间能够形成稳定的配位化合物。
在滴定过程中，滴定剂（也称为指示剂）与待测溶液中的金属离子发生反应，形成可见色变的配位化合物。
通过确定滴定剂的用量和滴定终点的颜色变化，可以计算出待测溶液中金属离子的浓度。
二、步骤1. 准备工作：准备好待测溶液、标准溶液、滴定剂和指示剂，并进行必要的稀释操作。
2. 滴定操作：将待测溶液放置于滴定瓶中，加入适量的指示剂。
然后，从滴定管中滴定标准溶液，直到出现颜色变化。
3. 计算结果：根据滴定剂和滴定终点的颜色变化，计算出待测溶液中金属离子的浓度。
三、应用配位滴定法广泛应用于不同领域的化学分析中，以下是一些常见的应用场景：1. 金属离子测定：配位滴定法可用于测定水中的金属离子浓度，如铁离子、铜离子等。
通过配位剂与金属离子的反应，可以实现对金属离子的准确测定。
2. 酸碱度测定：配位滴定法可用于测定酸碱物质的酸碱度，如测定酸度、碱度等。
通过选择合适的指示剂和滴定剂，可以准确测定溶液的酸碱度。
3. 药物分析：配位滴定法在药物分析中也有广泛的应用。
例如，可以用配位滴定法来测定药物中重金属离子的含量，以保证药物的质量和安全性。
4. 环境监测：配位滴定法可用于环境监测中的金属离子测定。
例如，可以使用配位滴定法来测定水体中的重金属污染物，以评估环境质量。
配位滴定法是一种简单、准确且广泛应用的分析方法。
它不仅可以用于测定溶液中金属离子的浓度，还可以用于测定酸碱物质的酸碱度，以及药物分析和环境监测等领域。
通过配位滴定法，我们可以更好地了解溶液的组成和性质，为化学研究和实际应用提供可靠的数据支持。
配位化合物与配位滴定法
内 界
外 界
外 界
内 界
[Co(NH3)6]Cl
中 配配 配
心 离
位原体
位 数
子子
. K3[ Fe ( C N ) 6 ]
中 心 离 子
配配 位 原体 子
配 位 数
观察下列配合物的特征：
H
••
HCl N3H H NH Cl
H
BF3 +
••
F－
F
F
B
由于配合物分子是电中性的，可由外界离子的电 荷数来确定配离子及中心离子的电荷数。 如K3[Fe(CN)6]中，外界有3个K+，可知内界配离 子的电荷数是-3，从而推断出中心离子是Fe3+。
螯合物：含有多齿配体（螯合剂）与中心离子形成
的环状结构的配位单元，如CaY2－、[Cu(en)2]2+； 内盐：负离子多基配体和正离子中心形成的中性配 位 单元，如Pt(NH3)2(C2O4) ，也是螯合物。 螯合物特点：
根据配体中所含配位原子数目，可分为单齿 （基）配体和多齿（基）配体两大类。
单齿配体：配体中只含有一个配位原子，如NH3、 CN-等。由它们形成的配合物为简单配合物，如 [Ag(NH3)2]+、[Fe(CN)6]3-；
多齿配体：含有一个以上配位原子的配体。 它们与同一中心离子形成具有环状结构的配 合物，称为螯合物。提供多齿配体的试剂也 称为螯合剂。如：
[Co(en)2(NO2)Cl]SCN：硫氰酸一氯•一硝基• 二 乙二胺合钴（III）
K[PtCl3(C2H4)]：三氯•乙烯合铂(Ⅱ)酸钾 (2) 负离子→分子
[Cr(NH3)5Cl]Cl2：二氯化一氯•五氨合铬（III） K[PtCl3NH3]：三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾 (3) 同类配体
配位滴定的反应原理
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。
配位滴定法 ppt课件
螯合物立体结构
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EDTA螯合物特征：
–能与多种金属离子形成具有多个五元环的稳 定螯合物，一般金属离子与EDTA的形成1:1 的螯合物，反应速度快，计算简便。
–螯合物易溶于水，能在水溶液中滴定。 –螯合物的颜色：与无色金属离子生成无色螯
合物，与有色金属离子生成颜色更深的螯合 物。
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β1，β2，β3，β4为铜氨配离子的累积稳定常数。
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5
EDTA与金属离子配合物
• 氨羧配位剂
N(C2CHOO2 H)
• EDTA： ethylenediamine tetraacetic acid
• 结构：
双极离子
H OO O22 O C C CC H N H H C2H C2H H N C C22 H H C CO O O OH
第5章 配位滴定法
Compleximetry titration
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1
概述
一、配位滴定法的概念： u 以形成配位化合物反应为基础的滴定分析法。
中心原子：金属离子 配体：无机配位剂、有机配位剂
u 配合物根据配体类型的不同，可分为简单配合 物和鳌合物。
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精品资料
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Cu2+和NH3的配位反应分四级反应：
Cu2+ + NH3
Cu(NH3)2+ K1=104.31
Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+ K2=103.67
Cu(NH3)22+ + NH3 Cu(NH3)32+ K3=103.04
Cu(NH3)32+ + NH3 Cu(NH3)42+ K4=102.30