2.2.3配位滴定法（课件）-《化学基础与分析技术》同步教学（轻工业出版社）

项目二 　自来水中硬度的测定 配合物的基本概念 EDTA与金属离子的配位平衡 配位滴定法 学习内容 学习目标 了解配合物基本知识；熟悉EDTA的性质及其与金属离子配合物的特点及影响因素； 理解金属指示剂的作用原理、条件及选择；掌握EDT法的测定原理，学会配位滴定中pH的控制、选择及干扰离子的消除方法； 了解水的硬度检测意义；掌握测定的原理和方法。 任务三　配位滴定法 以生成配合物的反应为基础的滴定分析法。 必须完全（配合物要相当稳定，K稳足够大）； 按照一定化学计量关系定量进行（配位比或配位数恒定，只形成一种配位数的配合物）； 反应迅速； 有适当的方法确定滴定终点。 一、配位滴定法对配位反应的要求 EDTA法——以EDTA为标准溶液的配位滴定法。 二、配位滴定的基本原理 pH=10.00，0.01000mol/LEDTA标准溶液滴定20.00mL 0.01000 mol/L Ca2+溶液: （一）配位滴定曲线（PM-VEDTA曲线） Ca2++ Y4－= CaY2－ lgKCaY=10.69 配合物足够稳定，可以进行测定。 1.滴定前（V=0.00mL）： 2.滴定开始至计量点前（<V<20.00mL）： [Ca2+]= 0.01000 mol/L pCa = -lg[Ca2+] = 2.00 当V=19.80、19.98mL时 pCa=4.3、5.3。 3.化学计量点时（V=20.00mL）：[CaY2-]=0.005000mol/L [Ca2+] = [Y4-] [Ca2+]=5.3×10-7 mol/L pCa=6.27 （一）配位滴定曲线（PM-VEDTA曲线） 4.化学计量点后（ V>20.00mL） [CaY2-]= 0.005000 mol/L，[Ca2+]≠[Y4－]，V=20.02 mL时： [Ca2+]=5.8×10-8 mol/L pCa=7.24 结论： 化学计量点±0.1%相对误差范围内，溶液的 pCa有突跃； 同一金属离子测定时的pH不同，滴定的突跃范 围不同。 （二）影响配位滴定突跃的因素 1．金属离子浓度的影响 2．条件稳定常数的影响 注：借助调节pH，控制[L]，可增大滴定突跃。 c(M)一定时，K′MY↑， ↑ K′MY 一定时，c(M) ↑， （三）金属离子被准确滴定的判据 金属离子能否被准确滴定取决于滴定时突跃范围大小； 突跃的大小取决于K’MY和金属离子浓度cM; 用指示剂目测终点时，要求滴定突跃有0.4个pM单位变化。 要求 TE≤0.1%,则需: lgcM·KMY≥ 6.0 当cM=0.010mol·L-1时,则要求 ： lgKMY ≥ 8.0 1.最高允许酸度：酸效应曲线 由pH-lgαY(H) 表确定滴定M离子允许最高酸度(或最小pH值)。 （四）配位滴定适宜酸度范围 EDTA酸效应曲线图 应用: 确定单独滴定某一金属离子所需的最高酸度）； 判断滴定中的干扰离子； 确定能否选择滴定或连续滴定。 将各种金属离子允许最低pH与其lgK稳作图——酸效应曲线。 （四）配位滴定适宜酸度范围 2.最低允许酸度 3.缓冲溶液的应用 　 M + H2Y2- = MY+ 2H+ 不断产生[H+]↑，αY(H)↑，K’MY↓ 作用: 控制溶液酸度, 使EDTA离解的H+不影响pH值。 碱性区→ NH3-NH4Cl（pH = 8~10 ） 酸性区 → HAc-NaAc （pH = 5~6） （四）配位滴定适宜酸度范围 （五）金属指示剂 金属指示剂—指示配位滴定中金属离子浓度变化的化学试剂； 有机配位剂—能够与金属离子形成与其自身颜色显著不同的配合物。 变色本质 终点颜色 配合物颜色A 游离指示剂颜色B 1.作用原理 注意: In为有机弱酸，颜色随pH值而变化→注意控制溶液的pH值，要求指示剂与金属离子形成配合物的酸度条件与EDTA测定金属离子的酸度条件相符合。 13 30 2.金属指示剂应具备的条件 MIn与In颜色明显不同, M与In反应灵敏、迅速、可逆性好； 稳定性要适当：KMY / KMIn >102，即lgKMY - lgKMIn >2 KMIn太小→置换速度太快→终点提前； KMIn >KMY→置换难以进行→终点拖后或无终点； 本身性质稳定，MIn易溶于水，不应形成胶体或沉淀。 具有良好的选择性。 3.使用指示剂时存在的问题及消除 干扰离子： KNIn > KNY →指示剂无法改变颜色 消除方法：加入掩蔽剂 例