配位滴定法ppt課件.ppt

《配位滴定法ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、分析化學(xué)（第四版）1第五章配位滴定法“十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材2主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)配位解離平衡及影響因素第三節(jié)配位滴定法原理第四節(jié)金屬指示劑第五節(jié)提高配位滴定選擇性的方法第六節(jié)配位滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定第七節(jié)配位滴定的應(yīng)用了解配位滴定法對(duì)配位反應(yīng)的要求。理解配位滴定中副反應(yīng)對(duì)主反應(yīng)的影響、條件穩(wěn)定常數(shù)與副反應(yīng)系數(shù)之間的關(guān)系。了解配位滴定過(guò)程中pM的變化規(guī)律，掌握準(zhǔn)確滴定金屬離子的條件。了解金屬指示劑的作用原理。掌握提高配位滴定法選擇性的方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：能力目標(biāo)能正確計(jì)算滴定不同金

2、屬離子適宜的pH范圍。能正確使用金屬指示劑。能選擇合適方法消除干擾提高配位滴定選擇性。能合理選擇滴定方式，測(cè)定不同的金屬離子。一、配位滴定反應(yīng)具備的條件配位滴定法是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，也稱絡(luò)合滴定法。能用于配位滴定的配位反應(yīng)必須具備下列的條件：1）反應(yīng)必須完全，即生成的配合物要足夠穩(wěn)定；2）反應(yīng)必須按一定的化學(xué)反應(yīng)式定量進(jìn)行，即配位比恒定；3）反應(yīng)速率要快；4）要有適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ甘痉磻?yīng)的終點(diǎn)。配位滴定中常用以EDTA為代表的有機(jī)配位劑。第一節(jié)概述二、乙二胺四乙酸的性質(zhì)乙二胺四乙酸是一種四元

3、酸。習(xí)慣上用H4Y表示。由于它在水中的溶解度很小(22℃時(shí)，每100mL水中僅能溶解0.02g)，故常用它的二鈉鹽Na2H2Y·2H2O，一般也簡(jiǎn)稱EDTA。后者的溶解度大(在22℃時(shí)，每100mL水中能溶解11.1g)，其飽和水溶液的濃度約為0.3mol·L-1。在水溶液中，乙二胺四乙酸具有雙偶極離子結(jié)構(gòu)：此外，兩個(gè)羧酸根還可以接受質(zhì)子，當(dāng)酸度很高時(shí)，EDTA便轉(zhuǎn)變成六元酸H6Y2+，在水溶液中存在著以下一系列的解離平衡：可見(jiàn)EDTA在水溶液中以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、

4、HY3-和Y4-等七種型體存在，當(dāng)pH不同時(shí)，各種存在型體所占的分布分?jǐn)?shù)δ是不同的。根據(jù)計(jì)算，可以繪制不同pH時(shí)EDTA溶液中各種存在型體的分布曲線，如下圖所示。H6Y2+H5Y+H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-EDTA分布曲線在不同pH時(shí)，EDTA的主要存在型體列于下表中。在這七種型體中，只有Y4-能與金屬離子直接配位。所以溶液的酸度越低，Y4-的分布分?jǐn)?shù)越大，EDTA的配位能力越強(qiáng)。三、乙二胺四乙酸的配合物EDTA分子具有兩個(gè)氨氮原子和四個(gè)羧氧原子，都有孤對(duì)電子，即有6個(gè)配位原子。因此，絕

5、大多數(shù)的金屬離子均能與EDTA形成多個(gè)五元環(huán)，如圖所示。由于多數(shù)金屬離子的配位數(shù)不超過(guò)6，所以EDTA與大多數(shù)金屬離子可形成1∶1型的配合物，只有極少數(shù)金屬離子，如鋯(Ⅳ)和鉬(Ⅵ)等例外。無(wú)色的金屬離子與EDTA配位時(shí)，則形成無(wú)色的螯合物，有色的金屬離子與EDTA配位時(shí)，一般則形成顏色更深的螯合物。例如：這些特點(diǎn)使EDTA滴定劑完全符合分析測(cè)定的要求，而被廣泛使用。綜上所述，EDTA與絕大多數(shù)金屬離子形成的螯合物具有下列特點(diǎn)：1.計(jì)量關(guān)系簡(jiǎn)單，一般不存在逐級(jí)配位現(xiàn)象；2.配合物十分穩(wěn)定，且水溶性極

6、好，使配位滴定可以在水溶液中進(jìn)行。EDTA與金屬離子的主配位反應(yīng)及配合物的穩(wěn)定常數(shù)副反應(yīng)及副反應(yīng)系數(shù)條件穩(wěn)定常數(shù)第二節(jié)配位解離平衡及影響因素EDTA與金屬離子大多形成1∶1型的配合物，反應(yīng)通式如下：書(shū)寫(xiě)時(shí)省略離子的電荷數(shù)，簡(jiǎn)寫(xiě)為：此反應(yīng)為配位滴定的主反應(yīng)。平衡時(shí)配合物的穩(wěn)定常數(shù)為：一、EDTA與金屬離子的主反應(yīng)及配合物的穩(wěn)定常數(shù)KMY↑，配合物穩(wěn)定性↑，配合反應(yīng)越完全。EDTA與一些常見(jiàn)金屬離子的配合物的穩(wěn)定常數(shù)因配合物的穩(wěn)定常數(shù)KMY值很大，常用其對(duì)數(shù)值lgKMY表示。a．堿金屬離子的配合物最不穩(wěn)

7、定，lgKMY<3；ｂ．堿土金屬離子的lgKMY=8～11；ｃ．過(guò)渡金屬、稀土金屬離子和Al3+的lgKMY=15～19ｄ．三價(jià)，四價(jià)金屬離子及Hg2+的lgKMY>20.影響配合物的穩(wěn)定性因素金屬離子自身性質(zhì)（本質(zhì)因素）外界條件表中數(shù)據(jù)是指無(wú)副反應(yīng)的情況下的數(shù)據(jù),實(shí)際滴定過(guò)程中需要考慮副反應(yīng)影響，引入條件穩(wěn)定常數(shù)。配合物的穩(wěn)定常數(shù)二、副反應(yīng)及副反應(yīng)系數(shù)式中：L為輔助配位體；N為干擾離子。實(shí)際分析工作中，配位滴定是在一定的條件下進(jìn)行的。例如，為控制溶液的酸度，需要加入某種緩沖溶液；為掩蔽干擾離子，需

8、要加入某種掩蔽劑等。在這種條件下配位滴定，除了M和Y的主反應(yīng)外，還可能發(fā)生如下一些副反應(yīng)：反應(yīng)物M或Y發(fā)生副反應(yīng)，不利于主反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物MY發(fā)生副反應(yīng)，則有利于主反應(yīng)進(jìn)行，但這些混合配合物大多不太穩(wěn)定，可以忽略不計(jì)。下面主要討論對(duì)配位平衡影響較大的酸效應(yīng)和配位效應(yīng)。1.EDTA的酸效應(yīng)及酸效應(yīng)系數(shù)KMY是描述在沒(méi)有任何副反應(yīng)時(shí)，配位反應(yīng)進(jìn)行的程度。當(dāng)Y與H發(fā)生副反應(yīng)時(shí)，未與金屬離子配位的配位體除了游離的Y外，還有HY，H2Y，…，H6Y等，因此未與M配位的EDT