络合滴定指示剂培训资料
2.金属指示剂必备条件
M-EBT呈红色, 故EBT适宜的使 用酸度范围为 pH=8-11 。
(1)终点时颜色变化明显,对比度要大;
(2)显色反应要快,可逆性良好(防止僵化);
(3)KMIn´ 要适当(>104),KMIn´ < KMY´(lg KMY´-lg KMIn´>2 ) (4)稳定易溶于水(便于储存、使用,杜绝氧化变质)4 4
plgM S K MP g1 2 Y´( =p g lgM KC M,S gYg -P lglYK g =8M .7) - 0g .1 2 45( 2 =8.0 .25 8 0 .2 ) 5 5 .1
根据指示剂的选择原则:使指示剂变色时的pMt (pMep)尽量与pMsp接近。查附表7可知,用铬黑 T作指示剂时pMep= pMt=5.4,与pMgsp很接近,且 在此酸度下变色敏锐,故可选择铬黑T作指示剂。
第五节 络合滴定指示剂 (金属离子指示剂,简称金属指示剂)
一、作用原理
确定络合滴定终点的方法很多,常用的是 指示剂法。
金属指示剂是一种络合剂,它能与金属离子 形成与其本身显著不同颜色的络合物而指示滴 定终点。由于它能够指示出溶液中金属离子浓 度的变化情况,故也称为金属离子指示剂,简 称金属指示剂。这些金属指示剂具有酸碱指示 剂的性质。因此,使用时要注意体系的酸度。
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三、使用金属指示剂中存在的问题
1.指示剂的封闭 例如:Cu2+, Co2+, Ni2+, Fe3+, Al3+ 等对铬
黑T具有封闭作用。
原因:1.KNIn>KNY 2.MIn有色物的颜色变化可逆性差(虽
KMIn<KMY),MIn不能很快地被Y破坏掉。
消除:1.干扰离子引起,加掩蔽剂或分离 2.M本身引起改返滴定法
K
' MIn
1
M
)
lg
K' MIn
lg M
pM
' ep
pM
' t
pM t lg M
lg
K
' MIn
lg M
7
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例6-7 在pH=10.0的条件下,用0.02000mol·L1EDTA 滴定0.020mol·L-1的Mg2+,应选择何种指示剂?
解:查表得:lgKMgY=8.7,pH=10.0时, lgY(H)=0.45 此时Mg2+无副反应。 Y= Y(H)=100.45,CMg,SP= 0.02000mol·L-1
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1.原理
终点置换反应
In显色反应
2
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现以EDTA滴定Mg2+离子(在pH=10的条件下),用 铬黑T(EBT)作指示剂为例,说明金属指示剂的变色原 理。
(1)Mg2+与铬黑T反应,形成一种与铬黑T本身颜色 不同的络合物:
滴定前 Mg2+ + EBT = Mg—EBT
(蓝色) (红色)
( 2 ) 当 滴 入 EDTA 时 , 溶 液 中 游 离 的 Mg2+ 逐 步 被 EDTA 络 合 , 当 达 到 计 量 时 , 已 与 EBT 络 合 的 Mg2+ 被 EDTA夺出,释放出指示剂EBT,因而就引起溶液颜色 的变化:
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2.指示剂的僵化 例如:PAN难溶于水 原因:MIn↓+ Y ↔ MY + In
指示剂或MIn溶解度小,或MIn只稍小于 MY的稳定性,导致反应慢,终点拖长或颜色变 化很不敏锐。
动力学因素,导致置换反应缓慢
消除(1)加热--加快速度
(2)有机溶剂--相似相溶
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3.指示剂的氧化变质等 (在水溶液中不稳定)
[ MIn ] [ M ' ][ In
']
K
MIn
1
M In ( H )
K' MIn
1
M
lg
K '* MIn
pM
' lg [ MIn ] [ In ' ]
In(H )
[In'] [In]
M
[M '] [M ]
当 [ MIn ] =1时: [ In ' ]
pM
' t
lg
K
'* MIn
lg(
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3.PAN pH1.9-12.2使用 4.Cu-PAN 广泛性指示剂
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滴定终点时 Mg-EBT + EDTA= Mg-EDTA + EBT
(红色)
(蓝色)
3
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注意:In本身就是有机弱酸或弱碱,能随pH改变而发 生颜色变化。应特别注意各种指示剂适宜的使用酸度范 围。例如,铬黑T(EBT,NaH2In)在溶液中存在如下平衡:
H2ln- = HIn2- = In3(红色) (蓝色) (橙色) pH<6 pH=8-11 pH>12
原因:金属指示剂大多含有双键,易被日光、 氧化剂及空气中的氧化还原性物质破坏 ,在水溶液中不稳定。
消除(1)可配成固体混合物(用NaCl固体稀释) (2)加盐酸羟胺
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四、常用金属指示剂 掌握:颜色变化,pH范围
1.铬黑T pH6.3 -11.6使用(实际在pH9-10.5使用)
2.二甲酚橙 pH<6使用(pH<6呈黄色, pH>6.3呈红色)
In´
KMIn 1 In(H)
In(H )
[In'] [In]
变色点 M In'时 In1:此即终
pe M p ptM lg K 'M Ilng K M IlngI(n H )
为只考虑酸效应时MIn的条件稳定常数。手 册列出的一般均为此值。见P348附表7。 6
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(2)考虑各种副反应
K '* MIn
二、In的选择
1.In选择原则:In在pM突跃范围内色变,尽量 使变色点pMt(pMep)=pMsp
2.pMep的求算:
M + In
MIn
+
Y
MY
分别处理,不能看酸效应:
M + In = MIn H
HIn
K'MI n M MIIn'n lgK'MI n pMlgM In'InH2In