第五章配位滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第5课时同步教学（ 化学工业出版社第三版）

1 第五章 配位滴定法 配位滴定指示剂 2 第五章 配位滴定法 配位滴定也和其他滴定方法一样，判断终点的方法有多种。如用电化学方法(电位滴定、安培滴定或电导滴定)，光化学方法(光度滴定)等。最常用的还是用指示剂的方法。各种指示剂，如酸碱指示剂、氧化还原指示剂，有时也能应用于配位滴定，最重要的是利用金属指示剂来判断滴定终点。近三十年来，由于金属指示剂的迅速发展，使配位滴定法成为分析化学中最重要的滴定分析方法之一。 3 第五章 配位滴定法 一、金属指示剂的作用原理 1、金属指示剂 金属指示剂也是一种配位剂，它能与金属离子形成与其本身颜色显著不同的配合物而指示滴定终点。由于它能够指示出溶液中金属离子浓度的变化情况，故也称为金属离子指示剂，简称金属指示剂。 4 第五章 配位滴定法 2、金属指示剂的变色原理 现以EDTA滴定Mg2+离子(在pH＝10的条件下)，用铬黑T(EBT)作指示剂为例，说明金属指示剂的变色原理。 (1)．Mg2+与铬黑T反应，形成一种与铬黑T本身颜色不同的配合物 Mg2++EBT＝Mg—EBT (蓝色) (鲜红色) 5 第五章 配位滴定法 (2)．当滴入EDTA时，溶液中游离的Mg2+首先逐步被EDTA配位，当达到计量时，由于EDTA与Mg2+的配位能力比EBT强，所以，已与EBT配位的Mg2+也被EDTA夺出，这样就释放出指示剂EBT，因而就引起溶液颜色的变化： Mg-EBT+EDTA＝Mg-EDTA+EBT （鲜红色） （蓝色） 6 第五章 配位滴定法 3、金属指示剂的性质 应该指出，许多金属指示剂不仅具有配位剂的性质，而且本身常是多元弱酸或多元弱碱，能随溶液pH值变化而显示不同的颜色。 例如:铬黑T，它是一个三元酸，第一级离解极容易，第二级和第三级离解则较难(pKa2＝6.3，pKa3＝11.6)，在溶液中有下列平衡： H2ln- = HIn2- = In3- (红色) (蓝色) (橙色) pH＜6 pH=8~11 pH＞12 7 第五章 配位滴定法 铬黑T能与许多金属离子，如Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cd2+等形成红色的配合物。显然，铬黑T 在pH＜6或pH＞12时，游离指示剂的颜色与形成的金属离子配合物的颜色没有显著的差别。只有在pH=8~11时进行滴定，终点由金属离子配合物的红色变成游离指示剂的蓝色，颜色变化才显著。因此，使用金属指示剂，必须注意选用合适的pH范围。 8 第五章 配位滴定法 4、金属指示剂必须具备的条件 (1).在滴定的pH范围内，指示剂本身的颜色与其金属离子配合物的颜色应有显著的区别。这样，终点时的颜色变化才明显。 (2).金属离子与指示剂所形成的有色配合物应该足够稳定，在金属离子浓度很小时，仍能呈现明显的颜色，如果它们的稳定性差而离解程度大，则在到达计量点前，就会显示出指示剂本身的颜色，使终点提前出现，颜色变化也不敏锐。 9 第五章 配位滴定法 (3).“M—指示剂”配合物的稳定性,应小于“M—EDTA”配合物的稳定性，二者稳定常数应相差在100倍以上,即 logK’MY-logK’MIn＞2,这样才能使EDTA滴定到计量点时，将指示剂从“ M—指示剂”配合物中取代出来。 (4).指示剂应具有一定的选择性，即在一定条件下，只对其一种(或某几种)离子发生显色反应。 在符合上述要求的前提下，指示剂的颜色反应最好又有一定的广泛性，即改变了滴定条件，又能作其他离子滴定的指示剂。这样就能在连续滴定两种(或两种以上)离子时，避免加人多种指示剂而发生颜色干扰。 此外，金属指示剂应比较稳定，便于贮存和使用。 10 第五章 配位滴定法 二、金属指示剂变色点的pM值 金属离子与指示剂的配位反应中，同样也存在副反应，如指示剂的酸效应、金属离子的配位效应和共存离子的影响等。 如果只考虑酸效应，即指示剂In与H+的副反应，则有 11 第五章 配位滴定法 在计量点附近有如下反应： MIn + Y = MY + In’ 当达到指示剂的理论变色点时,[MIn]＝[In’]，此时，若以此变色点来确定滴定终点，则 pMep=pMt ,lgKMIn′= lgKMIn -lgIn(H) lgKMIn′是只考虑酸效应时MIn配合物的条件常数，在分析化学教材或手册上，一般都列出此值。 12 第五章 配位滴定法 如果同时存在金属离子的副反应，并用pM’ep表示