内容正文:
第七章 配位滴定技术
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7. 2 配位平衡
7.3 EDTA及其配合物
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7. 2 配位平衡
7.2.1 配位平衡常数
1. 稳定常数和不稳定常数
配离子在水溶液中的表现与弱电解质相似,能部分电离。例如:
K不稳数值越大表示配离子在溶液中越易离解,配离子越不稳定。
也可以用配离子的生成来表示配合物的稳定性。
稳定常数β 或K稳数值越大,表示配离子越稳定。
7. 2 配合平衡
注意: 对于相同类型的配合物(即最高配位数相同), K稳或 β 越大,配合物越稳定。
[Ag(NH3)2]+ lgβ =7.23
[Ag(CN)2]- lgβ =18.74
可见,[Ag(CN)2]- 比[Ag(NH3)2]+ 稳定得多。
例如:
7. 2 配合平衡
7.2.2 配位平衡的移动
配位平衡的移动同样遵循化学平衡移动的规律。当增加配体浓度时,平衡会沿着生成配离子的方向移动,即抑制了配离子的离解,增强了配离子的稳定性。此外,溶液的酸碱性、沉淀反应、氧化还原反应等对配位平衡也会产生影响。
7. 2 配合平衡
1. 配位平衡与 酸碱平衡
配离子中的配体若为弱碱(如F-、CN-、SCN-、 、 、NH3等),当溶液酸碱度发生改变时可以使配位平衡发生移动。
(1)酸效应的影响
例如:
这种因H+ 离子浓度增加而导致配合物稳定性降低的现象称为酸效应。
7. 2 配合平衡
(2)水解效应的影响
酸度对配位平衡的影响是多方面的,既要考虑配体的酸效应,又要考虑金属离子的水解效应,但通常以酸效应为主。
7. 2 配合平衡
2. 配位平衡与 沉淀平衡
配位平衡与沉淀平衡的关系,实质上是沉淀剂与配位剂对金属离子的争夺。
配离子与沉淀之间转化的难易,取决于沉淀的溶度积Ksp和配离子稳定常数K稳的大小。难溶物的Ksp和配离子的K稳越大,表示难溶物越易溶解;反之,Ksp和K稳越小,表示配离子越易离解。
7. 2 配合平衡
例如:
7. 2 配合平衡
3. 配位平衡与 氧化还原平衡
在配合物溶液中加入某些氧化剂或还原剂时,氧化剂或还原剂可与配合物中的中心离子或配体反应,导致配位平衡移动。例如,向[Fe(NSC)3] 溶液中加入SnCl2溶液,则血红色褪去。
7. 2 配合平衡
4. 配位平衡之间的转化
若在一种配合物的溶液中,加入另一种能与中心离子生成更稳定的配合物的配位剂,则发生配合物之间的转化。例如,在[Fe(NSC)3] 溶液中加入NaF,则转变为[FeF6]3-,溶液从血红色变为无色。
7. 2 配合平衡
7. 3 EDTA及其配合物
7.3.1 EDTA的性质及其解离平衡
乙二胺四乙酸(H4Y),简称 EDTA 。
由于H4Y在水中的溶解度很小,因此EDTA标准溶液常用其二钠盐(Na2H2Y·2H2O也称为EDTA )配制。
一分子EDTA中含有六个配位原子。
1. EDTA的结构与性质
在较高的溶液中,H4Y的两个羧基可以再接受两个H+ 而形成H6Y2+ ,这样它就相当于一个六元酸,有六级离解平衡。
7. 3 EDTA及其配合物
2. EDTA在溶液中的离解平衡:
EDTA六级离解关系,可综合成下列平衡:
Y4-可简写为Y,[Y]称为EDTA的有效浓度。
H+
H+
不同pH时EDTA的主要存在形式
Y4-
HY3-
H2Y2-
H3Y-
H4Y
H5Y+
H6Y2+
主要型体
>10.26
6.16~10.26
2.67~6.16
2.0~2.67
1.60~2.0
0.90~1.60
<0.90
pH
7. 3 EDTA及其配合物
7.3.2 EDTA与金属离子配合反应的特点
1.形成1:1的配合物
2.形成的配合物稳定性高,水溶性好,反应快。
M + Y MY
3.配合物的颜色 EDTA与无色的金属离子形成的无色配合物,与有色的金属离子形成的配合物颜色加深。
7. 3 EDTA及其配合物
表7-2 有色金属离子与MY的颜色
7. 3 EDTA及其配合物
M + Y MY
1. EDTA配合物的稳定常数:
讨论:
KMY越大,配合物稳定性越高,配位反应越完全。
7.3.3 EDTA配合物的解离平衡
7. 3 EDTA及其配合物
不利于主反应进行
利于主反应进行
注:副反应的发生会影响主反应发生的程度