络合滴定法Complexa课件

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1、络合滴定法Complexa1第第3 3章章 络合滴定法络合滴定法 3.1 3.1 络合物与氨羧络合剂络合物与氨羧络合剂3.2 3.2 络合平衡络合平衡3.3 3.3 副反应系数和条件稳定常数副反应系数和条件稳定常数3.4 3.4 络合滴定基本原理络合滴定基本原理3.5 3.5 混合离子的选择性滴定混合离子的选择性滴定3.6 3.6 络合滴定的方式和应用络合滴定的方式和应用络合滴定法Complexa2简单配体络合物简单配体络合物243)Cu(NH螯合物螯合物CC NCCOOOOCH2CH2CH2COOCCH2NOOCaH2H2多多核核络合物络合物(H2O)4FeOHOHFe(H2O)44+络合滴

2、定法Complexa3(H(H4 4Y)Y)EDTA性质性质酸性：四元酸酸性：四元酸配位性质：配位性质：6个配位原子个配位原子溶解度：酸式的溶解度很小溶解度：酸式的溶解度很小络合滴定法Complexa4MM+ +H+H2 2Y Y2-2-=MY=MY3-3-+2H+2H+ +MM2+2+H+H2 2Y Y2-2-=MY=MY2-2-+2H+2H+ +MM3+3+H+H2 2Y Y2-2-=MY=MY- -+2H+2H+ +MM4+4+H+H2 2Y Y2-2-=MY+2H=MY+2H+ +络合滴定法Complexa5MY(MY)MYK KK不稳不稳1络合滴定法Complexa6络合滴定法Com

3、plexa7+MOH-LM(OH)M(OH)mMLMLn.MYM(OH)Y MHYOH-H+Y HYH6YNY.H+NMYMYKYMMYYMMYYMMYYM(MY)KK总总总条件稳定常数：条件稳定常数：MYYMlglglglglgKKM(OH)M(L)MY(H)Y(N)YMY(H)MY(OH)MY总总总YMMYK络合滴定法Complexa8YYH.YHHYYYY62Y(H)总iiH1Y(H) ,)(YpHHY络合滴定法Complexa9 条件稳定常数的用途条件稳定常数的用途 判断络合物的稳定性判断络合物的稳定性 判断络合滴定反应的判断络合滴定反应的完全程度完全程度，判定条件：，判定条件：当当

4、由由 计算出各种金属离子计算出各种金属离子能准确能准确滴定滴定的允许的允许最小最小pHpH值值，也可，也可绘制出绘制出各种各种金属离子金属离子的的酸效应曲线酸效应曲线)(lglglgHYKK稳稳LmolCSP/01. 0)(lgHY8lg稳K8lglglg)(HYKK稳稳见p93例题3-2络合滴定法Complexa10酸效应曲线的应用酸效应曲线的应用确定金属离子单独进行滴定时，所允许的确定金属离子单独进行滴定时，所允许的最最低低pHmin值值。从曲线上可以看出，在从曲线上可以看出，在一定的一定的pH范围范围内，什内，什么离子可被滴定，什么离子有么离子可被滴定，什么离子有干扰干扰；利用利用控制溶

5、液控制溶液pH的方法，在的方法，在同一溶液中同一溶液中进行进行选择选择滴定或连续滴定。滴定或连续滴定。还要考虑还要考虑指示剂的使用的指示剂的使用的pH范围范围。络合滴定法Complexa11A. A. 单一金属离子滴定的适宜单一金属离子滴定的适宜pHpH范围范围最低最低pHpH：保证一定的保证一定的KK (MY)(MY), ,以准确滴定以准确滴定. .5、络合滴定中的、络合滴定中的pH控制控制例如例如: lgKBiY=27.9 lg Y(H)19.9 pH0.7 lgKZnY=16.5 lg Y(H)8.5 pH4.0 lgKMgY=8.7 lg Y(H)0.7 pH9.7最高最高pHpH：以

6、不生成氢氧化物沉淀为限：以不生成氢氧化物沉淀为限B. B. 酸度控制酸度控制 M + HM + H2 2Y = MY + 2HY = MY + 2H+ + 需加入缓冲剂控制溶液需加入缓冲剂控制溶液pH.pH.络合滴定法Complexa12 M + Y = MY M + Y = MY滴定阶段滴定阶段体系体系M M 计算式计算式滴定前滴定前MM化学计量点前化学计量点前MY + MMY + M剩余剩余M=MM=M剩余剩余化学计量点化学计量点MYMY 化学计量点后化学计量点后MY + YMY + Y过量过量YMMMCMYMMY2/MKCKMYspMYMMYY2/YMYMKCK过量过量总MYMYK3.4

7、 3.4 络合滴定基本原理络合滴定基本原理络合滴定法Complexa13滴定突跃的计算滴定突跃的计算spsp前前 Et = -0.1% 30. 3102%1 . 0MMMepCCM剩余3 . 3pMeppCMspsp后后 Et = +0.1%MYYMYMK过量3 . 6lg) 3 . 3() 3(lgMMYMMYpCKpCK滴定突跃3lg10001lglglglgpMYMYMYepKKMYYKM过量计量点前，与待计量点前，与待滴定物浓度有关滴定物浓度有关计量点后，与条计量点后，与条件稳定常数有关件稳定常数有关络合滴定法Complexa148lglglg)(HYKK稳稳络合滴定法Complexa

8、15滴定前加入指示剂滴定前加入指示剂In +MMIn 游离态颜色游离态颜色络合物颜色络合物颜色滴定开始至终点前滴定开始至终点前Y + M MY MY无色或浅色无色或浅色终点终点Y + MIn MY + In MY无色或浅色无色或浅色游离态颜游离态颜色色络合物颜络合物颜色色MIn形成背景颜色形成背景颜色络合滴定法Complexa16金属指示剂金属指示剂必备条件必备条件颜色的变化要颜色的变化要敏锐敏锐，有明显，有明显色差色差反应要快，变色可逆性要好。反应要快，变色可逆性要好。KMIn 要适当，要适当，KMIn KMY ，MIn易溶于水易溶于水，否则生成沉淀或胶体，终点，否则生成沉淀或胶体，终点变色

9、不敏锐变色不敏锐指示剂指示剂被僵化被僵化K K 差差2 2个数量级适宜个数量级适宜指示剂溶解度小，反应慢，终点拖长。指示剂溶解度小，反应慢，终点拖长。由于由于 KK MInMIn 2) 铬黑铬黑T T （EBTEBT）络合滴定法Complexa19钙指示剂钙指示剂NN-O3SOHCOOHOH 测测Ca2+，CaIn 红色红色，pH1013使用使用 H4In H3In H2In HIn In 红红 2 2 红红 3.8 3.8 红红 9.4 9.4 蓝蓝 13 13 粉红粉红络合滴定法Complexa20 3.5 3.5 提高络合滴定的选择性提高络合滴定的选择性 M, NKMY KNYKMY 5

10、可见，在此条件下，可见，在此条件下，Al3+并不干扰并不干扰Fe3+的滴定。的滴定。由酸效应曲线可知，准确滴定由酸效应曲线可知，准确滴定Al3+ 的的最小最小pH为为4.2络合滴定法Complexa243.6 3.6 络合滴定的方式及应用络合滴定的方式及应用络合滴定法Complexa25（1 1）直接滴定法）直接滴定法（1）lg CK 6；（2）反应速度快：）反应速度快：（3）有合适的指示剂，无指示剂封闭现象；）有合适的指示剂，无指示剂封闭现象；（4）在控制的）在控制的pH条件下，条件下， 金属离子不发生水解；金属离子不发生水解；例：例：络合滴定法Complexa26络合滴定法Complexa

11、27总硬度与总硬度与CaCa2+2+ Mg Mg2+2+分硬度的计算分硬度的计算 总硬度（mmol/L)=CEDTA VEDTA / V水 Ca2+ (mg/L）= CEDTA VEDTA MCa / V水络合滴定法Complexa28EDTAEDTA标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定NaNa2 2HH2 2Y2HY2H2 2OO ( (乙二胺四乙酸二钠盐乙二胺四乙酸二钠盐) )1: 1: 直接配制直接配制: : 需需基准试剂基准试剂, , 用高纯水用高纯水. .2: 2: 标定法标定法: : 基准物质基准物质: : ZnZn、CuCu、BiBi、CaCOCaCO3 3、 MgSOMgS

12、O4 47H7H2 2O O 等等水质量的影响水质量的影响：1) Fe3+, Al3+等封闭指示剂等封闭指示剂, ,难以确定终点难以确定终点;2) Pb2+, Zn2+, Ca2+, Mg2+等消耗滴定剂等消耗滴定剂, ,影响准确度影响准确度. .如何检查蒸馏水中是否含有金属离子如何检查蒸馏水中是否含有金属离子?如何判断是如何判断是Ca2+、Mg2+类类,还是还是Fe3+、Al3+类类?络合滴定法Complexa29标定EDTA(非基准物质)溶液 EDTAEDTA与金属离子的计量关系与金属离子的计量关系(1:1)(1:1)确定基本确定基本反应反应单元单元(Na(Na2 2Y)Y) 根据欲配制的

13、根据欲配制的EDTAEDTA溶液浓度，由溶液浓度，由NaNa2 2Y Y摩尔质量摩尔质量计算出所需质量，称重计算出所需质量，称重 准确准确标定标定其浓度，用其浓度，用纯纯CaCOCaCO3 3 配制的钙标准溶液配制的钙标准溶液标定标定 钙标准溶液钙标准溶液放在锥形瓶放在锥形瓶( (加入金属指示剂加入金属指示剂) )，EDTAEDTA的滴定的滴定剂剂用用酸式酸式滴定管滴定管 用用pH= 10 pH= 10 的缓冲溶液控制的缓冲溶液控制pHpH，KBKB作指示剂，滴定至作指示剂，滴定至终点时终点时红色红色蓝色蓝色 计算公式：计算公式：22CaCaEDTAEDTACVCV络合滴定法Complexa3

14、0络合滴定法Complexa31【注意】【注意】 当水样中当水样中MgMg2+2+极少时极少时，由于，由于CaInCaIn- -比比MgInMgIn- -的显色灵敏度要差很多，往往得不的显色灵敏度要差很多，往往得不到敏锐的终点。到敏锐的终点。 为了提高终点变色的敏锐性为了提高终点变色的敏锐性 可在可在EDTAEDTA标准溶液中加入适量的标准溶液中加入适量的MgMg2+2+（在（在EDTAEDTA标定前加入，这样就不影响标定前加入，这样就不影响EDTAEDTA与被与被测离子之间的滴定定量关系测离子之间的滴定定量关系 在缓冲溶液中加入一定量的在缓冲溶液中加入一定量的MgEDTAMgEDTA盐盐络合滴定法Complexa321000sCaO1EDTAEDTAVMVcCCaO络合滴定法Complexa33【水中【水中钙含量钙含量的测定】的测定】1000sCaOEDTA2EDTAVMVcCCaO2Mg钙硬度总硬度)/(Lmmol络合滴定法Complexa34解：解：水的总硬度水的总硬度= 500.0（mg/L L CaCO3）100000.7509.10001000. 000.2500.2000.30