内容正文:
第五章
配位滴定法
逐级生成MLn型简单配位化合物,稳定常数小,
各级间的稳定性(k)没有显著差别。
测定金属离子:M+Y MY
使用乙二胺四乙酸(EDTA,简写Y)作为配位剂
一、配位滴定法定义、对反应要求
二、配位剂
1. 无机配位剂(L)
概述
各级累积稳定常数将各级 [MLi]和 [M ]及 [L]联系起来。
M + L ML
ML + L ML2
MLn-1 + L M Ln
(1)配合物稳定常数K及累积稳定常数
相当于:
(2)分布系数
溶液中金属离子M的总浓度为CM
乙二胺四乙酸(EDTA,Y)
EDTA的溶解性
EDTA水中溶解度小,EDTA-2Na,溶解度大,也称为EDTA
N
C
H
2
C
H
2
N
C
H
2
C
O
O
H
C
H
2
C
O
O
-
H
+
H
+
H
O
O
C
H
2
C
-
O
O
C
H
2
C
H
H
H
4
Y
H
6
Y
2
+
+
2
H
+
四
元
酸
六元酸
两
个
氨
氮
四
个
羧
氧
双偶
极
离
子
2、有机配位剂
EDTA的离解平衡
各型体分布系数取决于溶液pH
pH > 12 → Y4-
H6Y2+ H+ + H5Y+
H5Y+ H+ + H4Y
H4Y H+ + H3Y-
H3Y- H+ + H2Y2-
H2Y2- H+ + HY3-
HY3- H+ + Y4-
水溶液中存在七种型体
EDTA各种存在形式分布图
K1~K6
配位离子
3. EDTA配合物特点
1)稳定性高;
2)1:1配合物;
3)MY一般无色;
4)M+价数越高越稳定;
5)反应快且配合物易溶于水。
本章主要学习EDTA滴定M
一、EDTA与金属离子M的配位平衡
KMY越大或lg KMY 越大(查表),配合物越稳定
M + Y MY
M, Y, MY:忽略电荷
Y:特指Y4-
(一) 配合物稳定常数 KMY
第一节 配位滴定法的基本原理
EDTA配合物的稳定常数的对数值,lgKMY
金属离子 lgKMY 金属离子 lgKMY 金属离子 lgKMY
Na+ 1.66 Fe2+ 14 .32 Cu2+ 18.80
Li+ 2.79 Al3+ 16 .30 Hg2+ 21.70
Ag+ 7.32 Co2+ 16 .31 Sn2+ 22.10
Ba2+ 7.78 Cd2+ 16 .46 Bi3+ 27.94
Mg2+ 8.7 Zn2+ 16 .50 Cr3+ 23.40
Ca2+ 10.69 pb2+ 18 .30 Fe3+ 25.10
Mn2+ 13.87 Ni2+ 18 .56 Co3+ 36
(二)配位反应的副反应系数
1. EDTA的副反应系数
EDTA的副反应
酸效应
酸效应系数(Y(H))
共存离子效应
共存离子效应系数(Y(N))
Y
M
+
Y
M
Y
H
+
H
Y3-
H
2
Y2-
酸
效
应
引
起
的
副
反
应
主
反
应
H
6
Y 2+
H
+
H
+
H
+
(1) EDTA的酸效应和酸效应系数 Y(H)
酸效应系数(Y(H))
[Y`]:除MY外EDTA的7种型体的总浓度;
[Y]:Y4-浓度。
Y(H) =1,无副反应;
Y(H) , 酸效应
公式推导:
例:EDTA的酸效应系数仅随pH变化,会查表!
EDTA在各种pH时的酸效应系数
pH lgαY(H) pH lgαY(H) pH lgαY(H)
0.0 23.64 4.5 7.44 9.0 1.28
0.5 20.75 5.0 6.45 9.5 0.83
1.0 18.01 5.5 5.51 10.0 0.45
1.5 15.55 6.0 4.65 10.5 0.20
2.0 13.51 6.5 3.92 11.0 0.07
2.5 11.90 7.0 3.32 11.5 0.02
3.0 10.63