配位滴定法PPT幻灯片课件
时EDTA溶液中各种存在型体的分布曲线,如下图所示。
EDTA分布曲线
x
1.0
0.8
H6Y2+
H2Y2-
HY3-
0.6
0.4
H5Y+
H3Y-
0.2
H4Y
0.0
0 2 4 6 8 10
pH
Y4-
12 14
在不同pH时,EDTA的主要存在型体列于下表中。
在这七种型体中,只有Y4-能与金属离子直接配位。 所以溶液 的酸度越低, Y4-的分布分数越大,EDTA的配位能力越强。
Y(H)的意义:一定pH下,未与Mn+配位的EDTA各种型体的 总浓度是游离的Y型体浓度的多少倍。
Y(H)
Y' Y
H 6Y 2
H5Y Y 4
Y 4
显然,αY(H)是Y的分布分数δY的倒数。即
学习目标
了解配位滴定法对配位反应的要求。 理解配位滴定中副反应对主反应的影响、条件稳定常数与
副反应系数之间的关系。
了解配位滴定过程中pM的变化规律,掌握准确滴定金属离 子的条件。
了解金属指示剂的作用原理。 掌握提高配位滴定法选择性的方法。
能力目标 能正确计算滴定不同金属离子适宜的pH范围。 能正确使用金属指示剂。 能选择合适方法消除干扰提高配位滴定选择性。 能合理选择滴定方式,测定不同的金属离子。
式中:L为辅助配位体;N为干扰离子。
反应物M或Y发生副反应,不利于主反应的进行。 反应 产物MY发生副反应, 则有利于主反应进行,但这些混合配 合物大多不太稳定,可以忽略不计。下面主要讨论对配位平 衡影响较大的酸效应和配位效应。
1.EDTA的酸效应及酸效应系数 KMY是描述在没有任何副反应时,配位反应进行的程度。 当Y与H发生副反应时,未与金属离子配位的配位体除了游离 的Y外,还有HY,H2Y,…,H6Y等,因此未与M配位的 EDTA浓度应等于以上七种形式浓度的总和,以[Y′]表示:
三、乙二胺四乙酸的配合物
EDTA分子具有两个氨氮原子和四个羧氧原子,都有孤对 电子,即有6个配位原子。因此,绝大多数的金属离子均能与 EDTA形成多个五元环,如图所示。
由于多数金属离子的配位数不超过6,所以EDTA与大多数金 属离子可形成 1∶1 型的配合物,只有极少数金属离子,如锆(Ⅳ) 和钼(Ⅵ)等例外。
第一节 概 述
一、配位滴定反应具备的条件 配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法,也称络
合滴定法。能用于配位滴定的配位反应必须具备下列的条件: 1)反应必须完全,即生成的配合物要足够稳定; 2)反应必须按一定的化学反应式定量进行,即配位比恒定; 3)反应速率要快; 4)要有适当的方法指示反应的终点。 配位滴定中常用以EDTA为代表的有机配位剂。
二、乙二胺四乙酸的性质
乙二胺四乙酸是一种四元酸。习惯上用H4Y表示。由于它 在水中的溶解度很小(22℃时,每100 mL水中仅能溶解0.02 g), 故常用它的二钠盐Na2H2Y·2H2O,一般也简称EDTA。后者的 溶解度大(在22℃时,每100 mL水中能溶解11.1g),其饱和水溶 液的浓度约为0.3 mol·L-1。在水溶液中,乙二胺四乙酸具有双 偶极离子结构:
KMY
MY M Y
KMY↑,配合物稳定性↑,配合反应越完全。
因配合物的稳定常数KMY值很大,常用其对数值lgKMY表示。 EDTA与一些常见金属离子的配合物的稳定常数
配合物的稳定常数
a .碱金属离子的配合物最不稳定,lg KMY<3; b.碱土金属离子的 lgKMY=8~11; c.过渡金属、稀土金属离子和Al3+的lgKMY=15~19 d.三价,四价金属离子及Hg2+的lgKMY>20.
分析化学
(第四版)
高职高专化学
主要内容
第一节 概述 第二节 配位解离平衡及影响因素 第三节 配位滴定法原理 第四节 金属指示剂 第五节 提高配位滴定选择性的方法 第六节 配位滴定标准溶液的配制与标定 第七节 配位滴定的应用
知识目标:
此外,两个羧酸根还可以接受质子,当酸度很高时,EDTA便转 变成六元酸H6Y2+,在水溶液中存在着以下一系列的解离平衡:
可见EDTA在水溶液中以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、 H2Y2-、HY3-和Y4-等七种型体存在,当pH不同时,各种存在 型体所占的分布分数δ是不同的。根据计算,可以绘制不同pH
金属离子自身性质(本质因素) 影响配合物的稳定性因素
外界条件 表中数据是指无副反应的情况下的数据, 实际滴定过程中 需要考虑副反应影响,引入条件稳定常数。
二、副反应及副反应系数
实际分析工作中,配位滴定是在一定的条件下进行的。 例如,为控制溶液的酸度,需要加入某种缓冲溶液;为掩蔽 干扰离子,需要加入某种掩蔽剂等。在这种条件下配位滴定, 除了M和Y的主反应外,还可能发生如下一些副反应:
无色的金属离子与EDTA配位时,则形成无色的螯合物,有色 的金属离子与EDTA配位时,一般则形成颜色更深的螯合物。例如:
综上所述,EDTA与绝大多数金属离子形成的螯合物具 有下列特点:
1. 计量关系简单,一般不存在逐级配位现象;
2. 配合物十分稳定,且水溶性极好,使配位滴定可以 在水溶液中进行。
这些特点使EDTA滴定剂完全符合分析测定的要求,而 被广泛使用。
[Y′]=[Y]+[HY]+[H2Y]+[H3Y]+[H4Y]+[H5Y]+[H6Y]
酸效应:由于H+ 的存在使EDTA与金属离子配位反应能力 降低的现象。
酸效应影响程度的大小用酸效应系数Y(H)衡量:
Y
H
Y Y
式中:[Y]—溶液中游离的Y型体的平衡浓度
[Y']—未与Mn+配位的EDTA各型体的总浓度
第二节 配位解离平衡及影响因素
EDTA与金属离子的主配位反应及配合物的稳定常数 副反应及副反应系数 条件稳定常数
一、EDTA与金属离子的主反应及配合物的稳定常数
EDTA与金属离子大多形成1∶1型的配合物,反应通式如下:
书写时省略离子的电荷数,简写为:
此反应为配位滴定的主反应。平衡时配合物的稳定常数为: