第五章配位滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第一课时同步教学（ 化学工业出版社第三版）

1 配位 滴 定 法 (Complexometric Titration) 第五章 2 配位滴定法 第一节 概述 一、配位滴定中的滴定剂 1. 配位滴定法:利用形成配合物的反应进行滴定分析的方法，称为配位滴定法。 例如，用AgNO3标准溶液滴定氰化物时，Ag+与CN-配位，形成难离解的[Ag(CN)2]-络离子(K形＝1021)的反应，就可用于配位滴定。 反应如下：Ag+ + 2CN- = Ag[(CN)2]- 当滴定达到计量点时，稍过量的Ag+就与Ag[(CN)2]-反应生成白色的Ag[Ag(CN)2]沉淀，使溶液变浑浊，而指示终点。 Ag++Ag(CN)2-= Ag[Ag(CN)2]↓ 3 第五章 配位滴定法 2.能够用于配位滴定的反应，必须具备下列条件 (1) 形成的配合物要相当稳定，K形≥108，否则不易得到明显的滴定终点。 (2) 在一定反应条件下，配位数必须固定(即只形成一种配位数的配合物)。 (3) 反应速度要快。 (4) 要有适当的方法确定滴定的计量点。 4 第五章 配位滴定法 能够形成无机配合物的反应是很多的，但能用于配位滴定的并不多，这是由于大多数无机配合物的稳定性不高，而且还存在分步配位等缺点。在分析化学中，无机配位剂主要用于干扰物质的掩蔽剂和防止金属离子水解的辅助配位剂等。 直到20世纪四十年代，随着生产的不断发展和科学技术水平的提高，有机配位剂在分析化学中得到了日益广泛的应用，从而推动了配位滴定的迅速发展。氨羧配位剂，是一类含有氨基二乙酸基团的有机化合物。其分子中含有氨氮和羧氧两种配位能力很强的配位原子，可以和许多金属离子形成环状结构的配合物。 5 第五章 配位滴定法 3.常用的氨羧配位剂 在配合物滴定中常遇到的氨羧配位剂有以下几种： （一）氨三乙酸，（二）乙二胺四乙酸 （三）环己烷二胺四乙酸,（四）二胺四丙酸 （五）乙二醇二乙醚二胺四乙酸 （六）三乙四胺六乙酸 应用有机配位剂(多基配位体)的配位滴定方法，已成为广泛应用的滴定分析方法之一。目前应用最为广泛的有机配位剂是乙二胺四乙酸(Ethytlene Diamine Tetraacetic Acid简称EDTA)。 6 第五章 配位滴定法 二、乙二胺四乙酸(EDTA)及其钠盐 1. 性质 乙二胺四乙酸是含有羧基和氨基的螯合剂，能与许多金属离子形成稳定的螯合物。在化学分析中，它除了用于配位滴定以外，在各种分离、测定方法中，还广泛地用作掩蔽剂。 乙二胺四乙酸简称EDTA或EDTA酸，常用H4Y表示。白色晶体，无毒，不吸潮。在水中难溶。在22℃时，每100毫升水中能溶解0.02克，难溶于醚和一般有机溶剂，易溶于氨水和NaOH溶液中，生成相应的盐溶液。由于EDTA酸在水中的溶解度小，通常将其制成二钠盐，一般也称EDTA或EDTA二钠盐，常以Na2H2Y·2H2O形式表示。 7 第五章 配位滴定法 2. 结构 EDTA在水溶液中的结构式为： 分子中互为对角线的两个羧基上的H+会转移到氮原子上，形成双偶极离子结构。 8 第五章 配位滴定法 3. 六元酸的性质 当H4Y溶解于酸度很高的溶液中，它的两个羧基可再接受H+而形成H6Y2+，这样EDTA就相当于六元酸，有六级离解平衡。 Ka1 Ka2 Ka3 Ka4 Ka5 Ka6 10-0.90 1 0-1.60 10-2.00 10-2.67 10-6.16 10-10.26 其中Ka1~Ka4分别对应于四个羧基的解离，而Ka5和Ka6则对应于氨氮结合的两个H+的解离，释放较困难。 9 第五章 配位滴定法 4. EDTA在溶液中各型体的分布 EDTA二钠盐的溶解度较大，在22℃时，每100毫升水中可溶解11.1克，此溶液的浓度约为0.3moL·L-1。由于EDTA二钠盐水溶液中主要是H2Y2-，所以溶液的pH值接近于1/2(pKa4+pKa5)＝4.42。 在任何水溶液中，EDTA总是以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和Y4-等7种型体存在。 10 第五章 配位滴定法 5. EDTA的分布系数与溶液pH的关系 图5-1 EDTA各型体的分布曲线 11 第五章 配位滴定法 从图5—1可以看出，在不同pH值时，EDTA的主要存在型体如下： pH 主要存在型体 ＜0.9 H6Y2+ 0.9～1.6 H5