络合滴定法
一、EDTA的离解平衡
不同pH值时各种存在形式的分布曲线:
100 H4Y
80
H2Y 2-
HY 3-
Y 4-
60
H3Y -
40
20
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0
2
46
8 10
12
14
PH
10
M+
Y
OH-
L
H+
N
MOH
ML
HY
NY
MY
H+
OH-
MHY M(OH)Y
M(OH)2
ML2
H2Y
••• ••• •••
M(OH)n
(3)置换络合剂: K稳大的置换K稳小的。
三、络合剂:
无机:应用受限 KINDS
有机:应用广泛
Eg:EDTA
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其它常见的氨羧络合剂:
1. CyDTA : 环己烷二胺四乙酸
2. EGTA : 乙二醇二乙醚二胺四乙酸
3. EDTP : 乙二胺四丙酸
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§5-2 EDTA与金属离子的络合物及其稳定性
KMY
[MY ] [M][Y]
KMY
K MY YH
lgKMY′= lgKMY- lg Y(H)
其大小: 说明在溶液酸度影响下络合物的实 际稳定程度
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例题 计算pH = 2.0和pH = 5.0时的lgKZnY’的值 已知:lgKZnY = 16.50
解 ➢pH = 2.0时,查表得lg Y(H) = 13.51 lgKZnY′= lgKZnY- lg Y(H) = 16.50-13.51 = 2.99
结论
1、 K′稳 能更正确地判断金属离子和 EDTA的络合情况。
2、 PH > 12 时, H ≈ 1 , K′稳 = K稳
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三、络合效应及副反应系数
Байду номын сангаас
1. 金属离子的副反应系数:
M
[M] [M]
=1+1[L] +2[L]2 +…+n[L]n
ML
[M] [ML ] [ML 2 ] [M]
MLn
水解效应
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辅助络 合效应
H6Y
酸效应
共存离 子效应
综合效应
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二、EDTA的酸效应及酸效应系数Y(H)
1. 酸效应:
由于H+与Y之间发生副反应,使EDTA参加 主反应的能力下降,这种现象称为酸效应 。
酸效应的大小用酸效应系数Y(H)来衡量
2. 酸效应系数:
Y(H)=
[Y ] [Y ]
平 面
O
示
O
意 图 H2C-N CH2-C-OH
CH2-C-OH
O
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性质
多齿配体
六个配位原子: 2N、4O
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EDTA 与 Ca2+ 形成络合物的结构示意图
O
2-
C
CH2
O
O
O
O=C
立
Ca
C=O
体
H2C
示 意 图
N O
CH2-CH2
N CH2
CH2
C
=
O
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2. EDTA与金属离子形成的络合物的稳定性:
总浓度 平衡浓度
1 1[H ] 2[H ]2 3[H ]3 4[H ]4 5[H ]5 6[H ]6
[H+]↑ , Y(H) ↑,酸效应引起的副反应越严重
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3. 条件稳定常数 KMY
考虑了酸效应的EDTA与金属离子络合物的K稳
M + Y === MY
[MY ] K MY [M][Y]
M + Y == MY
MY的稳定常数
[MY ] K MY [M ][Y ]
PH≥12,[Y总]=[Y],且[M]不受影响。
络合物的稳定性影响因素
1. 本质因素:金属离子本身的离子电荷、 离子半径、电子层结构
2. 外界条件: 溶液的酸度、温度、其它 络合剂等。
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§5-3 外界条件对EDTA与金属离子 络合物的稳定性的影响
K稳
K稳 H
lgK′稳 = lg K稳 - lgH
2. 络合滴定的最小PH值的确定 测定单一金属离子的条件: lgc﹒K′MY ≥6
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若c = 0.01mol / L,则 lgK′MY ≥8 即:lgKMY’= lgKMY- lg Y(H) ≥8
则: lg Y(H) ≤ lgKMY-8 计算出lg Y(H)max ,查表得与之对应的pHmin
[ML n ]
MOH
[M]
[MOH ] [M]
[MOH n
]
=1+1[OH-] +2[OH-]2 +…+n[OH-]n
M
[M] [M]
[M] [ML ]
[ML n ] [MOH [M]
]
[MOH n ]
M = M(L) + M(OH) -1
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K M Y
[MY ] [M ][Y ]
控制适宜 的酸度
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[MY ] K MY [M][Y]
K MY
K MY M
2. 络合物的副反应系数:
混合络合效应
酸度高时, MY + H+ == MHY 碱度高时, MY + OH- == M(OH)Y ……
上述络合物均不太稳定,可以忽略。
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选择适宜的滴定条件: 主要影响因素: EDTA的酸效应和M的络合效应
一、EDTA的特点:
(1)络合范围广(选择性差); (2)络合物的稳定性大; (3)络合之比稳定; (4)水中溶解性大;
(5)与无色(有色)离子→无色(色加深)化合物; (6)PH<10时滴定,有H+释放时,须缓冲溶液。
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二、络合物的稳定性
1. 分子结构: 决定
O
H2C-N
CH2-C-OH CH2-C-OH
第五章 络合滴定
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§5-1 概述
§5-2 §5-3
§5-4
EDTA与金属离子络合物及其稳定性
外界条件对EDTA与金属离子络合物 的稳定性的影响 滴定曲线
§5-5 金属指示剂及其它指示终点的方法
§5-6 提高络合滴定选择性的方法 §5-7 络合滴定的方式和应用
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§5-1 概述
Def. 也叫配位滴定,是以配位反应为基础的 滴定分析法。
一、络合滴定的条件:
(1)络合物要稳定; (2)只有一种配位数的络合物; (3)反应速度快(加热 OR 催化) (4)终点易于判断。
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二、络合物的稳定性:
规律: K稳越大,形成的络合物越稳定。
(1)络合次序:先K稳大,后K稳小; 应用: (2)分步络合: K稳相差足够大时;
➢pH = 5.0时,查表得lg Y(H) = 6.45
lgKZnY′= lgKZnY- lg Y(H) = 16.50-6.45=10.05
pH↑ ,lg Y(H) ↓, lgKMY′ ↑,
络合反应越完全,对滴定越有利。
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对酸效应系数的几点讨论:
1. 条件稳定常数 K′稳 和稳定常数 K稳 的关系: