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

1 EDTA配位滴定法的基本原理 配位滴定曲线 比较 酸碱反应 络合反应 配体提供电子对：碱 中心金属离子接受电子对：酸 络合反应是广义的酸碱反应 凡是能给出电子对的物质 碱 凡是能接受电子对的物质 酸 分析化学 2 与酸碱滴定过程中，随着滴定剂的加入，溶液pH发生变化类比可知：在EDTA络合滴定中，随着滴定剂EDTA的加入，溶液中金属离子的浓度不断发生变化，可用pM值表示。 1. 络合滴定滴定曲线方程： 设滴定金属离子为M，起始浓度cM mol∙L-1，体积为VM mL; 滴定剂EDTA，起始浓度cY mol∙L-1，滴定过程瞬时体积为VY mL。 分析化学 3 则滴定分数定义为： 若定义浓度比： 则： 滴定过程MBE： 分析化学 4 得到： 将 代入MBE： (1) (2) 根据： 代入(2)式得： 分析化学 5 整理得： (3) (4) 将（4）代入 得： (5) 分析化学 6 将（5）代入 得： 解方程得： 左边变量 a 右边变量 [M] 分析化学 7 在一定条件下， 均为定值，所以： 为一一对应关系，对于指定的a，即可求出相应的[M]（pM） 2. 滴定曲线 以pM为纵坐标，以滴定分数a或EDTA加入体积为横坐标，可以得到与酸碱滴定类似的曲线。 分析化学 8 图5-11 不同浓度EDTA与M的滴定曲线（p. 150) 分析化学 9 在化学计量点之前或之后，溶液中金属离子浓度（pM）变化值小，而在化学计量点附近，溶液中金属离子浓度（pMsp） 发生突变。 3. 络合滴定体系 计算 设被滴定金属离子起始浓度为cM，以计量点体积表示的起始浓度为 分析化学 10 计量点时未被络合的EDTA总浓度为 显然，计量点时MBE为： 考虑到通常络合反应非常完全 设计量点时未被络合的金属离子总浓度为 代入： 分析化学 11 即： 得到： 分析化学 12 例11 在pH=10的氨性缓冲溶液中，[NH3]为0.20 mol∙L-1，以2.0×10-2 mol∙L-1 EDTA溶液滴定2.0×10-2 mol∙L-1 Cu2+, 计算化学计量点时的pCusp。如被滴定的是2.0×10-2 mol∙L-1 Mg2+，化学计量点时的pMgsp又是多少。 解 化学计量点时， 分析化学 13 pH=10时，Cu(OH)=101.7<< Cu(NH3)=109.36，所以Cu(OH)可以忽略。又在pH=10时，lgY(H)=0.45，故 滴定Mg2+时，由于Mg2+不形成氨络合物，形成氢氧基络合物的倾向亦很小，故lgMg=0。因此 分析化学 14 二、影响络合滴定曲线突跃大小的因素 1. 金属离子浓度一定时，络合物的条件稳定常数越大，则滴定突跃越大（影响计量点后的pM） 不同稳定性的络合体系的滴定 200 100 0 2 4 6 8 10 滴定百分数 pM K´=1010 K´=108 K´=105 1. c =10-2 mol ·L-1 2. 浓度一定时， 增大10倍，突跃范围增大一个单位。 分析化学 15 根据： （2）EDTA的酸效应越小，滴定突跃越大； （1）络合物的绝对稳定常数越大，滴定突跃越大； （3）缓冲溶液及其他辅助络合剂对M的络合效应越小，滴定突跃越大。 分析化学 16 2. 络合物的条件稳定常数一定时，金属离子浓度 越大，则滴定突跃越大（影响计量点前的pM） 不同浓度的EDTA与金属离子的滴定曲线 10-3 mol/L 10-4 mol/L 10-2 mol/L K´=1010 0 100 200 10 8 6 4 2 pM 滴定百分数 注：KMY 一定， cM增大10倍，突跃范围增大一个单位。 分析化学 $$