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文档之家› 《分析化学》教学课件—第8章 配位滴定法
《分析化学》教学课件—第8章 配位滴定法
❖ (1)广泛配位性→五元环螯合物 →稳定
❖ (2)具6个配位原子,与金属离子 多形成1:1配合物
❖ (3)配位反应迅速
❖ (4)大多数配合物可溶于水
❖ (5)与无色金属离子形成的配合 物无色,与有色金属离子形成 的配合物颜色更深
2020年9月
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第二节 配位平衡
❖ 一、 配合物的稳定常数 ❖ 二、 配位滴定中的副反应及副反应系数 ❖ 三、条件稳定常数
2020年9月
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一、 配合物的稳定常数
❖ 金属离子与EDTA的反应通式为
M+Y
MY
KMY
= [MY] [M][Y]
KMY为一定温度时,金属离子与EDTA形成 配合物的稳定常数一定
KMY越大,配合物越稳定
2020年9月
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二、 配位滴定中的副反应及副反应系数
主反应 副反应
L
M+ Y
O H- H +
2020年9月
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一、 EDTA的结构与性质
❖ EDTA的二钠盐
通常也称之为EDTA,为白色粉末状晶体, 无臭、无毒,相对分子质量为372.2;较易 溶于水,22℃时100mL水中可溶解11.1g, 饱和溶液的浓度约为0.3mol/L,其pH为 4.4。
2020年9月
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一、 EDTA的结构与性质
H
2020年9月
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三、条件稳定常数
配位反应 M + Y
MY
稳定常数
KMY
=
[MY] [M][Y]
条件稳定常数
KMY
=
[MY] [M][Y]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020年9月
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三、条件稳定常数
a Y(H)
=
[Y] [Y]
a M(L)
=
[M ] [M ]
KMY
=
[MY] a Y ( H) [Y]×a M( L) [M]
HOOCH2C
CH2COOH
N CH2
CH2
N
HOOCH2C
CH2COOH
2020年9月
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一、 EDTA的结构与性质
❖ EDTA的性质
EDTA是一种白色粉末状晶体,无臭、无 毒,相对分子质量为292.1;
微溶于水,22℃时100mL水中可溶0.02g, 水溶液呈酸性,pH约为2.3;
难溶于酸和有机溶剂,易溶于碱。
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(二)配位效应和配位效应系数
❖ 配位效应:
由于其他配位剂存在使金属离子参加主反 应能力降低的现象
M+Y
MY
L
L
L
ML
M L2
主反应
L MLn
配位效应引起
的副反应
2020年9月
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(二)配位效应和配位效应系数
❖ 配位效应系数:
等于末参加主反应的金属离子各种型体总浓度 与游离的金属离子平衡浓度之比,其数学表达 式为
=
KMY a Y(H)a M(L)
lg KMY = lg KMY - lg aY(H) - lg aM(L)
a Y ( H ) 和 a M(L)
越小,条件稳定常数越 大,配合物越稳定
2020年9月
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三、条件稳定常数
❖ 例:在NH3-NH4Cl缓冲溶液中(pH=9),用EDTA
[Y] = [Y] + [HY] + [H2Y] + [H3Y]
+ [H4Y] + [H5Y] + [H6Y]
2020年9月
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(一)酸效应和酸效应系数
结论
aY(H) > 1,[Y] > [Y],
有酸效应
a Y(H)越大,酸效应对主反应的影响越大
aY(H)=1,〔Y〕=〔Y〕 没有酸效应。
2020年9月
H 两个氨氮
-
OOCH2C H+
- 四个羧氧
H+ CH2CO O
N CH2
CH2
N
HOOCH2C
CH2COOH
双极离子
四元酸 H4Y + 2 H+ HY62+ 六元酸
2020年9月
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二、 EDTA在溶液中的离解平衡
H6Y2+ H5Y+ H4Y H3YH2Y2-
HY3-
H+ + H5Y+ H+ + H4Y H+ + H3YH+ + H2Y2H+ + HY3-
H+ + Y4-
2020年9月
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EDTA各型体分布
2020年9月
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各型体浓度与溶液pH关系
❖ pH < 1 强酸性溶液 → H6Y2+
❖ pH 2.67-6.16 → 主要H2Y2-
❖ pH > 10.26碱性溶液 → Y4-
[Y4-]称为EDTA的有效浓度
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三、 EDTA与金属离子配合物的特点
M+Y
MY
H+ HY
H+
H+
H2Y
2020年9月
主反应
H + H6Y 酸效应引起的副反应
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(一)酸效应和酸效应系数
❖ 酸效应系数(acid effect coefficient)
它等于末参加主反应的EDTA各种型体总
浓度与游离配位剂Y 的平衡浓度之比,其
数学表达式为:
a Y(H)
=
[Y] [Y]
a M(L)
=
[M] [M]
[M] = [M] + [ML1] + [ML2 ] + L+ [MLn ]
2020年9月
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(二)配位效应和配位效应系数
❖结论 a M(L) 1,M' M 有酸效应
❖ aM(L) 越大,表明其他配位剂
L对主反应的影响越大
aM(L) = 1,[M] = [M], 不存在配位效应
2020年9月
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第八章 配位滴定法
❖ 第一节 EDTA及其配合物 ❖ 第二节 配位平衡 ❖ 第三节 配位滴定条件的选择 ❖ 第四节 金属指示剂 ❖ 第五节 滴定液 ❖ 第六节 应用实例
2020年9月
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第八章 配位滴定法
❖ 配位剂种类:
无机配位剂:形成分级配合物,简单、不 稳定
有机配位剂:形成低配位比的螯合物,复 杂而稳定
第八章 配位滴定法
❖ 配位滴定法(coordinate titration):
是以生成配位化合物反应为基础的滴定分析方法
❖ 用于配位滴定的反应必须具备下述条件:
1、配位反应要进行完全,形成的配合物要稳定。 2、配位反应要按一定化学反应式定量地进行。 3、反应必须迅速。 4、要有适当的方法确定滴定终点。
❖ 常用氨羧配位剂
以氨基二乙酸为基体的配位剂的总称 最常用2的020年是9月乙二胺四乙酸(EDTA) 3
第一节 EDTA及其配合物
❖ 一、 EDTA的结构与性质 ❖ 二、 EDTA在溶液中的离解平衡 ❖ 三、 EDTA与金属离子形成配合物的特
点
2020年9月
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一、 EDTA的结构与性质
❖ EDTA的结构
N
ML
M O H HY
NY
ML2
M (OH)2 H2Y
MY
H+
O H-
M HY
M ( OH )Y
MLn
配位 效应
M (OH)n H6Y
水解 酸效应 效应
2020年9月
干扰离 子效应
混合配 位效应
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(一)酸效应和酸效应系数
❖ 酸效应
由于H+存在,使配位体参加主反应能力降低 的现象称为酸效应(acid effect)