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第三章 滴定分析法(配位滴定法)(第4次课).


2、EDTA与金属离子配位的特点:
a. 普遍性或广泛性 EDTA有6个可以提供孤对电子的原子,几乎能与所有的
金属离子形成配合物。
b. 螯合比恒定 EDTA与金属离子(不考虑离子的电荷)形成的配合物的
配位比一般为1:1,使分析结果计算简单化。
二价金属离子: M2+ + H2Y2- MY2- + 2H+ 1∶1
螯合物
六基配体:乙二胺四乙酸(EDTA)
一、配位滴定法概述
1、配位滴定法:是以配位反应为基础的滴定分析方法。 HgI2(红色,s)+2I-=[HgI4]2-(无色) AgCl(白,s)+2NH3=[Ag(NH3)2]+(无色) Au(s)+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O Ca2+ + H2Y2- = [CaY]2- + 2H+
M
Y
不利于主反应进行
(MY)
有利于主反应进行
M Y MY
K MY

c(MY) c(M) c(Y)
KM Y

c(MY) c(M) c(Y)
条件稳定常数
(3)配位物的条件稳定常数
lg K ' MY

lg
K MY
lg M
lgY(H)
例1:计算pH=2和pH=5时,ZnY的条件稳定常数
Zn(NH3) 3.1105 lgZn(NH3) 5.49
pH 9 YБайду номын сангаасH) 101.28 lgY(H)1.28
查表 lg KZnY 16.50
所以
lg
K' ZnY
例 2 : 在 NH3-NH4CL 缓 冲 溶 液 中 ( pH=9), 用 EDTA 滴 定 Zn2+, 若 [ NH3]=0.10mol/L, 并 避 免 生 成 Zn(OH)2 沉 淀 , 计 算 此 条 件 下 的
lgK´ZnY
解:

lg
K' ZnY
lg KZnY lgZn(NH3) lgY (H )
第三章 滴定分析法
3.4 配位滴定法
复习回顾
实验例:
CuSO4→加NaOH , 浅蓝色沉淀Cu(OH)2 →加氨水 ,沉淀溶解, 生产绛蓝色溶液
加BaCl2,白色沉淀 加NaOH ,无沉淀
碱性条件下加热,无气体放出
说明:新生产的分子中几乎没有游离的Cu2+和NH3
[Cu(NH3)4]SO4 Cu2+:具空轨道,路易斯酸
EDTA或EDTA酸 ,常用 H4Y 表示,其结构式为:
HOOCCH2 N
HOOCCH2
CH2 CH2
N
CH2COOH CH2COOH
EDTA物理性质: 1.溶于水,22℃时的溶解度为0.02g/100mL; 2.难溶于酸和一般有机试剂;
3.易溶于氨溶液、苛性碱溶液中,生成相应的盐;
由于EDTA在水中溶解度较小,常用其二钠盐(Na2H2Y·2H2O)。
查表可知:
pH 2时,lgY(H) 13.51 ;pH 5时,lgY(H) 6.45
查表 lg K ZnY 16.50
lg
K
' ZnY
lg KZnY
lg Y(H)
pH

2时,lg
K
' ZnY
16.50 13.51 2.99
pH

5时,lg
K
' ZnY
16.50 6.45 10.05
一些学习过的配合物:
[Cu(NH3)4]SO4
硫酸四氨合铜(Ⅱ)
K3[Fe(CNS)6] H2[PtCl6] [Cu(NH3)4](OH)2 K[PtCl5(NH3)]
六异硫氰根合铁(Ⅲ)酸钾 六氯合铂(Ⅳ)酸 氢氧化四氨合铜(Ⅱ) 五氯•一氨合铂(Ⅳ)酸钾
[CoCl(NH3)(en)2]SO4 硫酸一氯 •一氨 • 二(乙二胺)合钴(Ⅲ)
金属离子M
三.配位滴定中的副反应
一般将EDTA与被测金属离子M的反应称为主反应,而溶 液中存在着其他反应都称为副反应.
(1)配位剂Y的副反应 在配位滴定中,除EDTA与被测金属离子M之间的配位反应 外,溶液中还存在着EDTA与H+和其他共存金属离子N的反应. (2)金属离子M的副反应
被测金属离子M与溶液中其他共存配位剂或OH-的反应;反 应产物MY与H+或OH-的作用等。
NH3:具孤电子对,路易斯碱
NH3.H2O Cu(NH3)42+
Cu2+
一般配合物 内界(配位个体)
外界离子
[Cu(NH3)4] SO4
配体
配位数 配位原子
中心离子
Cu2+← NH3--配位键 Cu2+--- SO4 --离子键
[Cu(NH3)4]SO4 ┌──┴──┐
内界
外界
[Cu(NH3)4]2+ SO42-
Cu2++4NH3
Cu(NH3)42+
Cu2++NH3 Cu(NH3)2+
Cu(NH3)2++NH3 Cu(NH3)22+
Cu(NH3)22++NH3 Cu(NH3)32+
Cu(NH3)32++NH3 Cu(NH3)42+
二、EDTA的性质
1、乙二胺四乙酸(Ethylene diamine tetraacetic acid),简称:
2、配位滴定对化学反应的要求: (1)反应要完全,形成的配合物要稳定。 (2)在一定的条件下,配位数必须固定。 (3)反应速率要快。 (4)要有适当的方法确定反应终点。
3、配位剂 (1)无机配位剂:不稳定;逐级配位,各级稳定常数相差小 (2)有机配位剂: 稳定性好;组成一定,最常用配体EDTA ,乙二胺四乙酸(用H4Y表示)
三价金属离子: M3+ + H2Y2四价金属离子: M4+ + H2Y2-
MY- + 2H+ MY + 2H+
1∶1 1∶1
c.稳定性高。
EDTA与金属离子形成具有多个五元环的螯合物,稳定性高。
螯合物也称内配
合物,它是由中心离 子和多齿配位体形成 的具有环状结构的配 合物。螯合表示成环 的意思,如把配位原 子视为螃蟹的两螯, 中心离子就被蟹螯牢 牢钳住,故有螯合物 之称。如乙二胺四乙 酸与Ca2+形成的CaY2,具有如右环状结构 :
┌──┴──┐
中心离子 配体
Cu2+
(NH3)4
↑↑
配位原子┘ └配位数
K4[Fe(CN)6] ┌──┴──┐
外界
内界
(K+)4 [Fe(CN)6]4 -
┌──┴──┐
中心离子 配体
Fe3+
(CN-)6
↑↑
配位原子┘ └配位数
配合物在组成上一般包括内界和外界两部分。
内界:中心体(原子或离子)与配位体,以配位键成键。
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