第八章  配位滴定法（课件）- 《药用化学基础（分析化学）》同步教学（劳保版·2023）

分析化学——药用化学基础 第八章  配位滴定法 EDTA及其配合物 配位滴定法概述 01 02 03 04 目录 金属指示剂 EDTA滴定法的滴定液 05 配位滴定法的应用 水怎么会有软硬之分呢？这里所说的软硬并不是物理性能上的软硬，而是根据水中所溶解的矿物质多寡来划分的。凡是水体存在能被肥皂产生沉淀的矿物质离子，都称为硬度离子，包括钙、镁、铁、锰、锌、铜离子等。在一般的自然水（包括自来水）中，除钙、镁离子外，其他金属离子含量很少，因此水的硬度可以说是水中钙、镁离子浓度所代表之特征。可分为钙硬度和镁硬度，两者之和称为总硬度。 学习导学 4 水的硬度可以用什么方法测定呢？ 本章主要介绍配位滴定法如何用于金属元素的测定。 学习导学 5 §8-1 配位滴定法概述 学习目标 了解配位滴定法的概念、条件。 7 一、配位滴定法的概念 配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法，即滴定反应是金属离子和配位剂反应生成配位化合物的反应。配位反应具有极大的普遍性，多数金属离子在溶液中以配位离子形式存在，但只有具备滴定分析条件的配位反应才能用于滴定分析。 8 二、配位滴定法的条件 1.生成的配合物必须很稳定，即K稳值至少大于108，配合物越稳定，反应越完全。 2.反应必须按化学计量关系定量进行。 3.反应速度要足够快。 4.要有适当的方法确定滴定终点。 5.滴定过程中生成的配合物是可溶的。 9 §8-2 EDTA及其配位物 学习目标 1.掌握 EDTA及其性质、离解平衡、配合物的特点。 11 1.乙二胺四乙酸的结构 乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid）简称为EDTA，常用H4Y表示，其分子结构为： 一、EDTA的结构及其性质 12 乙二胺四乙酸中的氮原子电负性强，因此羧基上的两个氢可以转移到氮原子上形成双偶极离子，当H4Y溶于酸度很高的溶液中时，它还可以再结合两个H+而形成H6Y2+。 一、EDTA的结构及其性质 13 2.乙二胺四乙酸的性质 乙二胺四乙酸为白色粉末状结晶，在水中的溶解度很小，室温时，100g水中仅溶解0.02g，难溶于酸和一般有机溶剂，易溶于氨水及NaOH溶液中，生成相应的盐。因此，通常把它制成二钠盐，用Na2H2Y·2H2O表示，也简称EDTA或EDTA二钠盐，相对分子质量为372.26。在室温下，每100ml水能溶解11.1g，其饱和水溶液的浓度为0.3mol/L，水溶液显弱酸性，pH约为4.7。在配位滴定中，EDTA滴定液通常是用二钠盐配制的。 一、EDTA的结构及其性质 14 3.EDTA的离解平衡 在水溶液中，EDTA可看作六元酸，有六级离解平衡： 一、EDTA的结构及其性质 15 表8-1 不同pH时EDTA的主要存在形式 一、EDTA的结构及其性质 溶液pH ＜1 1～1.6 1.6～2.0 2.0～2.67 2.67～6.16 6.16～10.26 ＞10.26 主要存在形式 H6Y2+ H5Y+ H4Y H3Y- H2Y2- HY3- Y4- 16 在这七种存在形式中，只有Y4-能与金属离子生成稳定的配合物。从表中可以看出，只有当溶液pH＞10时，EDTA才主要以Y4-的形式存在，因此EDTA在碱性溶液中配合能力最强。Y4-可用Y表示，[Y]称为有效浓度。 一、EDTA的结构及其性质 17 二、EDTA与金属离子配位反应的特点 1.EDTA与金属离子形成的配合物非常稳定 EDTA结构中具有六个可供配位的键合原子（两个胺基氮和四个羧基氧），与金属离子（碱金属除外）配合时，能形成多个五元螯合环，使配合物的稳定性增加。 18 二、EDTA与金属离子配位反应的特点 2.EDTA与金属离子形成配合物的摩尔比为1:1 由于多数金属离子配位数是6以下，而EDTA结构中两个胺基氮，四个羧基氧可与金属离子形成配位键，它完全能满足一个金属离子所需的配位数，所以不论金属离子是几价，它们都是按1:1关系配位，可用以下通式表示。 19 二、EDTA与金属离子配位反应的特点 3.EDTA与金属离子形成的配合物多数可溶于水 由于EDTA与金属离子形成的配合物大多数带电荷，故一般水溶性较好。 20 二、EDTA与金属离子配位反应的特点 4.形成的配合物的颜色主要取决于金属离子的颜色 EDTA与无色金属离子