七章节配位滴定法.ppt
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1、第七章 配位滴定法,第一节 配位滴定法概述 利用配位反应进行滴定分析的方法,称为配位滴定法。它是用配位剂作为标准溶液直接或间接滴定被测物质,并选用适当的指示剂指示滴定终点。,例如:用AgNO3溶液滴定氰化物:,虽然配位反应很多,但并非都可用以进行配位滴定,只有满足下列条件的配位反应,才能用于配位滴定。,1配位反应必须完全,即配合物有足够大的稳定常数; 2在一定反应条件下,只形成一种配位数的配合物; 3配位反应速度要快; 4有适当的方法确定反应的等量点。,配位剂 无机配位剂 有机配位剂,氨羧配位剂是一类含有氨基二乙酸 N(CH2COOH)2基团的有机化合物,其分子中含有氨基氮和羧基氧两种配位能力
2、很强的配位原于(系多齿配位体),可以和很多金属离子形成稳定的螯合物。,乙二胺四乙酸(EDTA),其分子结构式为:,第二节 EDTA的性质及其配合物,EDTA为四元酸,常用H4Y表示,它在水溶液中分四步电离:,在不同pH值条件EDTA的主要存在型体如下 pH 2.002.676.6110.26 主要存在型体 H4Y H3Y- H2Y2- HY3- 在这五种型体中,只有Y4-能与金属离子直接配位。溶液的酸度越低,Y4-的分布系数越大。因此EDTA在碱性溶液中配位作用强。 EDTA在水中的溶解度小,通常把它制成二钠盐,习惯上仍称EDTA,用符号Na2H2Y2 H2O表示。,2、EDTA与金属离子形成
3、的螯合物,由于EDTA的阴离子Y4-的结构具有两个氨基氮原子和四个羧基氧原,它既可以作为四齿配位,也可以作为六齿配位体。 由于大多数金属离子的配位数为4或6,这样EDTA不仅能和绝大多数的金属离子起配位反应,而且一个EDTA能满足一个金属离于的配位要求。 在一般情况下,EDTA与金属离子起配位反应时,不论金属离子是二价、零价还是四价,均形成1:1的配合物。,EDTA与Fe3+所形成的螯合物的立体结构如图:,第三节 配合物在溶液中的离解平衡,一、 配合物的稳定常数 (一)ML型(1:1)配合物 (二)MLn型(1:n)配合物 1.配合物的逐级稳定常数与逐级离解常数 2.累积稳定常数 3.总稳定常
4、数和总离解常数,配位滴定的主反应与副反应的平衡关系:,二 影响配位平衡的主要因素,溶液中某种型体的平衡浓度占EDTA总浓度的份数,称为该种型体的分布系数,用表示。 例如Y4-的分布系数为:,1. 酸度对配位平衡的影响(EDTA的酸效应及酸效应系数),pH不同,Y(H)不同。 pH一定,Y(H)一定。 pH与lg Y(H)关系可查表72。 pH小,Y(H)大,说明Y与H+的副反应严重,Y小,MY不稳定,EDTA的配位能力小。 pH12, EDTA全部为Y, Y(H)1,EDTA的配位能力强,MY稳定。,2. 配位效应与配位效应系数,n可查表附录7,可以由下列公式计算M浓度,三 条件稳定常数,pH
5、越大,Y(H)越小,K大,MY稳定。,第四节、 EDTA滴定法原理,一 .EDTA滴定曲线 在配位滴定过程中,随着配位剂的加入,由于配合物的形成,溶液中金属离子的浓度不断减少,如以pM为纵坐标,加入配位剂的量为横坐标作图,可以得到与酸碱滴定相类似的滴定曲线。,现以pH12时,0.01000 mol/L EDTA标准溶液滴定20.00ml 0.01000mol/L(Ca2+ ) 溶液为例,计算pCa的变化情况。,先求条件稳定常数: 查表知:lgKf(CaY)=10.69,当pH=12时,lgaYH为0.01,故 lgKf(CaY)=10.69-0.01=10.68 Kf(CaY)=4.81010
6、。,然后计算pCa的变化值: (1)滴定前溶液中的Ca2+浓度为0.01000mol/L(Ca2+) pCa-lg0.01000=2.00,(2)滴定开始至等量点前,溶液中未被滴定的Ca2+与反应产物CaY同时存在。 严格地说,溶液中的Ca2+既来自剩余的Ca2+,又来自CaY的离解。 考虑到lgKf(CaY)数值较大,CaY的离解甚微,且溶液中Ca2+对CaY的离解又起抑制作用,故可忽略CaY的离解,近似地用剩余的Ca2+来计算溶液中Ca2+的浓度。,设加入19.98mlEDTA溶液(99.9%)时: 等量点前其它各点的pCa值按同法计算,列于表中,如下:,(3)等量点时,由于CaY配合物比
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