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

第六章 配位滴定法 学习目标 1. 掌握EDTA的性质和与金属离子配位反应的特点；金属指示剂的变色原理和常用金属指示剂；EDTA滴定液的配制和标定。 2. 熟悉影响配位反应平衡的因素；配位滴定酸度条件的选择及配位滴定法的应用。 3. 了解副反应和副反应系数及条件稳定常数的意义。 第一节 配位滴定法的基本原理 配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法。 一、配位滴定法基本概念 金属离子 配位剂 + 配合物 给出孤对电子 接受孤对电子 环状结构配合物 配位反应必须由具有空轨道能接受孤对电子的中心原子（金属离子）和能给出孤对电子的配位剂才能发生反应。 永州职业技术学院王文渊 2024/1/3 2 注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。 2. 配位剂（配位体） 有空轨道能接受孤对电子的离子或原子，金属原子失去电子后变成离子都具有空轨道。 1. 中心离子（原子） 能提供配位原子给出孤对电子的物质称为配位剂（配位体），如NH3等。 原子 离子 孤对电子 空轨道 3. 配位剂（配位体）的类型 配位剂有无机配位剂和有机配位剂两大类型。 通常只有一个配位原子，不能形成稳定环状结构的配合物，且与金属离子的反应难以确定计量关系。 【结论】用于滴定分析的配位剂最好用有机配位剂。 无机配位剂的特点 有机配位剂，往往都有两个或两个以上的原子能提供孤对电子，与金属离子能形成环状、稳定结构的配合物，反应完全且计量关系确定。 有机配位剂的特点 永州职业技术学院王文渊 2024/1/3 4 注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。 有机配位剂可用于滴定分析，最常用的是乙二胺四乙酸，简称EDTA。 1.快速 反应要非常迅速、瞬间能完成。 反应必须按照确定的计量关系进行。 2.定量 反应完全，生成稳定且能溶于水的配位物。 3.完全 能找到合适的方法（指示剂）确定化学计量点。 4. 指示剂 二、配位滴定法对滴定反应的要求 以具有孤对电子的乙二胺四乙酸(EDTA) 作为标准溶液，滴加到具有空轨道的待测金属离子（ ）溶液中，两者发生配位反应： 1.反应原理 配位剂 金属离子 配合物 + 三、配位滴定法的基本原理 2. 计算依据 EDTA + M n+ EDTA-M CEDTAVEDTA x 1 1 X = CEDTAVEDTA 1. 色、态：白色粉末状晶体。 2. 溶解性：微溶于水（22℃，0.02g/100ml），易溶于NaOH或NH3溶液。 3. 酸碱性：可看成四元酸（H4Y）, PH值约2.3。 其二钠盐Na2H2Y•2H2O（也称为EDTA）溶解度较大 (22℃,11.1g/100ml)，PH值约4.4。 【结论】配制EDTA标准溶液宜用Na2H2Y•2H2O。 一、EDTA的物理性质 第二节 EDTA的结构与性质 EDTA 二、EDTA的结构 从结构上看，EDTA具有四个羧基，可看成是四元有机弱酸，常用H4Y来表示。 结构中两个羧基上的H可转移到氨基N原子上，形成双偶极离子。 因此，在较强的酸性溶液中，EDTA可看成 六元酸（H6Y），存在六级离解。 三、EDTA的存在型态 在较强的酸性溶液中，氨基上的两个N原子上与两个氢离子形成配位键，就变成了六元酸。 EDTA的六级离解： H3Y- H++ H2Y2- H2Y2- H++ HY3- HY3- H++ Y4- H6Y2+ H++ H5Y+ H5Y+ H++ H4Y H4Y H++ H3Y- EDTA在水溶液中 以H6Y2+ 、H5Y+ 、H4Y、H3Y- 、H2Y2-、HY3- 、Y4-七种型体存在。不同PH时，各种型体的浓度不同。 一级解离： 二级解离： 三级解离： 四级解离： 五级解离： 六级解离： 不同PH时，各种型体的浓度不同： pH＜1的强酸性溶液中主要以H6Y2+存在； pH2.67—6.16的溶液中主要以H2Y 2-存在； pH ＞10.26的碱性溶液中主要以Y4-（最佳配位型体）存在； 在EDTA的七种型体中，只有Y4-能与金属离子直接配位生成稳定的配合物。因此，称Y4-为EDTA的