内容正文:
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第五章 配位滴定法
终点误差和准确滴定的条件
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第五章 配位滴定法
一、终点误差
滴定的准确度可用终点误差(TE)来定量描述。
终点误差:是指滴定终点与化学计量点不一致所引起的误差,用Et表示。
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第五章 配位滴定法
1. 终点误差公式
设在终点(ep)时,
加入滴定剂Y的物质的量为:cY,epVep
溶液中金属离子M的物质的量为: cM,epVep
根据物料平衡关系:
cY,ep=[Y’]ep+[MY]ep
cM,ep=[M’]ep+[MY]ep
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讨论:
(1)若[Y’]ep-[M’]ep>0,滴定剂过量,误差为正;
(2) 若[Y’]ep-[M’]ep<0,滴定剂不足 ,误差为负;
(3) 若[Y’]ep-[M’]ep =0, 误差为零。
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第五章 配位滴定法
2. 终点误差公式的推导
设终点的pM’ep与计量点的pM’sp之差为ΔpM’ ,则
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因为用于滴定分析的反应,一般都进行得比较完全,终点和计量点十分接近,所以在化学计量点时: cM,ep≈cM,sp ………………………. ⑶
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在计量点附近:
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再由计量点时的K’MY与终点时的K’MY值近似相等,可得:
将上式两边取对数后得:
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将(5)式代入误差公式:
此式就是林邦(Ringbom)终点误差公式。
(1) 当ΔpM’一定时,cM,spK’MY值越大,
配位滴定突跃越大,终点误差越小。
(2) 当K’MY和cM,sp一定时,终点与计量点越接近, ΔpM’越小,终点误差越小。
重要
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二、直接准确滴定金属离子的条件
当ΔpM=0.2单位,误差在±0.1%以内,则得:
lgcM,spK’MY≥6
作为能准确滴定的判别式。
一般被测定金属离子的浓度约为0.020 mol.L-1,终点时浓度为0.010 mol.L-1 。
故:lgK’MY≥8
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例 题
在pH=5.5的六亚甲基四胺-HCl缓冲溶液中,以0.02000 mol.L-1 EDTA滴定0.020 mol.L-1 Zn2+,
(1)计算滴定突跃(Et=0.1%的pM)并选择合适的指示剂;
(2)计算你选择的指示剂确定终点的滴定误差。
已知: lgKZnY=16.50,
pH=5.5, lgY(H)=5.51 , lgZn(OH)=0
pH=5.5时,二甲酚橙的pZnt=5.7。
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解:
(1)已知:lgKZnY=16.50,
pH=5.5, lgY(H)=5.51 , lgZn(OH)=0。
由于六亚甲基四胺不与Zn2+配位,
因此:lgZn=0。
lgY= lgY(H)=5.51, cZn,Sp=10-2.00 mol.L-1 .
lgK’ZnY= lgKZnY-lgY=16.50-5.51=10.99
由林邦公式
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所以滴定突跃为: pZnsp±△pZn=6.50±1.50,
即: pZn=5.00~8.00。
在pH=5.5时,二甲酚橙的pZnt=5.7。处于滴定突跃范围之内,所以选择二甲酚橙为指示剂。
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(2)因为pZnep =pZnt=5.7
△pZn=△pZnep- pZnsp=5.7-6.50=-0.8
因此
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三、配位滴定中酸度的选择和控制
根据前面的讨论可知,金属离子被准确滴定的条件之一是应有足够大的K’MY值。但是K’MY除了由绝对形成常数决定外,还受溶液中酸度、辅助配位剂等条件的限制,所以当有副反应存在时,cM=0.01mol.L-1条件下的判别式应为:
lgK’MY=(lgKMY- lgY- lgM)≥8
这些副反应越严重,lgY和lgM值越大,logK’MY值就越小,小到logK’MY <8时就不能再准确滴定。因此,要准确进行滴定,必须对滴定条件予以控制。
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(一)缓冲溶液和辅助配位剂的作用
(1) 控制溶液的酸度
防止EDTA配位时,溶液酸度逐渐增高。
防止酸度降低,金属离子水解。
(2) 掩蔽干扰离子
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(二)单一金属离子滴定的最高酸度和最低酸度
金属离子被准确滴定的条件之一是:
lgK’MY≥8
而lgK’MY=(lgKMY- lgY- lgM) ≥8
其中:lgY的大小受酸度的影响,
(1) 酸度