6.4 金属指示剂（课件）-《分析化学》同步教学（化学工业出版社）

分析化学 配位滴定法 分析化学 配位滴定法 Compleximetry 教学目标 知识目标 掌握金属指示剂变色原理、具备条件和常见金属指示剂的使用。 能力目标 根据标准规定内容会灵活解析其内容，按照工作的客观条件合理选择条件进行操作。 思政目标 因地制宜，为了完成一个共同的目标任务，有条件要上，没有条件创造条件上。 CONTENTS 目 录 金属指示剂 1.金属指示剂是作用原理 2.常见的金属指示剂 3.金属指示剂在使用中存在的问题 金属指示剂的作用原理 　　配位滴定中，能与金属离子生成有色配合物从而指示滴定过程中金属离子浓度变化的显色剂（多为有机染料、弱酸）。 金属离子指示剂 金属指示剂——通过[M]的变化确定终点 酸碱指示剂——通过[H+] 的变化确定终点 特点：(与酸碱指示剂比较) 金属指示剂的作用原理 滴定前： M + In Min 　　　　　　显配合物颜色 滴定过程： M + Y　　　　　 MY（无色） 终点： MIn + Y MY + In（置换） 　　　　　 　显游离指示剂颜色 　　变色实质：EDTA-2Na置换少量与指示剂配位的金属离子释放指示剂，从而引起溶液颜色的改变 注：In为有机弱酸，颜色随pH值而变化→注意控制溶液的pH值； EDTA-2Na与无色M→无色配合物，与有色M→颜色更深配合物。 金属指示剂的作用原理 例：指示剂铬黑T（HIn2-）本身是酸碱物质 滴定中作用原理： 滴定前：Zn2+ +HIn2- = ZnIn- (红色)+H+ 计量点：ZnIn- +H2Y2- → ZnY2-+ HIn2-(蓝色) 用于指示Zn、Cd、Pb、Hg、Mg、 Ca 等。 金属指示剂的作用原理 作为金属指示剂的有机染料应该具备的条件： 指示剂与金属离子生成的配合物（MIn）颜色应与指示剂本身的颜色（In-）有明显区别； 依据配位平衡移动的原理，MIn的稳定性应比MY的稳定性低，同时MIn应该足够稳定。综合来看，一般要求K’MY/K’MIn＞102。 显色反应快，灵敏，具有良好的可逆性。 金属指示剂应稳定性较好，便于贮存与使用。 常见的金属指示剂 铬黑T(EBT) 直接滴定Mg2+ 、Zn2+、 Pb2+、Hg2+ 终点：红色→蓝色 适宜的pH：7.0~11.0（碱性区） 缓冲体系：NH3-NH4Cl 封闭离子：Al3+，Fe2+，（Cu2+，Ni2+） 掩蔽剂：三乙醇胺，KCN 二甲酚橙(XO) 直接滴定Bi3+、 Pb2+ 、Zn2+、Cd2+ 、Hg2+ 终点：红色→亮黄色 适宜的pH范围 <6.3（酸性区） 缓冲体系：HAc-NaAc 封闭离子：Al3+，Fe2+，（Cu2+，Co2+，Ni2+） 掩蔽剂：三乙醇胺，氟化胺 常见的金属指示剂 钙指示剂(NN) 直接滴定Ca2+ 终点：酒红(CaIn)→纯蓝(In) 适宜的pH：12.0~13.0（碱性区） 缓冲体系：NaOH 封闭离子：Al3+，Fe2+，（Cu2+，Ni2+） 掩蔽剂：三乙醇胺，酒石酸 金属指示剂在使用中存在的问题 指示剂的封闭现象 　　金属离子与指示剂形成配位物的稳定性，比它与EDTA-2Na形成的配位物要强，滴定终点时，EDTA-2Na很难将指示剂置换出来，造成溶液不变色，这种现象称为“指示剂封闭”。 　　指示剂的封闭现象可以是待测金属离子产生，也可以由体系中共存离子产生。 金属指示剂在使用中存在的问题 指示剂的僵化现象 　　如果金属指示剂与金属离子形成的配合物的溶解度很小，或其稳定性只稍差于对应的MY配合物，均可能使得EDTA-2Na与MIn之间的反应缓慢，使终点拖长，这种现象称为指示剂的僵化现象。 　　这时，可加入适当的有机溶剂或加热，以加快反应速度。 金属指示剂在使用中存在的问题 指示剂的氧化变质现象 　　由于金属指示剂大多数是具有许多双键的有色化合物，见光易氧化，日久变质，在使用时需要注意采用一定的措施，防止这些情况出现，如将金属指示剂等配制成固态使用等。 重点小结 金属指示剂变色原理为： 滴定前 M + In(甲色） MIn（乙色） 滴定时 M + Y MY 终点 MIn（乙色）+ Y MY+In(甲色） 目标检测 单项选择题 EDTA-2Na与Mg2+生成的配合物颜色是( ) A.蓝色 B.无色 C.紫红色 D.亮黄色 1 EDTA-2Na滴