第七章 配位滴定法 （课件）- 《分析化学》同步教学（中国中医药出版社）

1 ◆学习目的⊙ ◆知识要求⊙ ◆能力要求⊙ 第七章 配位滴定法 2 ◆学习目的 通过配位滴定法的学习，掌握EDTA的性质、EDTA配位反应的特点、配位滴定的原理和金属指示剂变色原理及条件。 理解配位滴定中副反应对主反应的影响，能够正确选择配位滴定条件和合适的指示剂，熟练掌握常见金属离子的含量测定方法。 通过本节学习，为药物分析中含金属离子类药物的含量测定奠定基础。 3 ◆知识要求 掌握EDTA的性质和与金属离子配位反应的特点；金属指示剂的变色原理、具备条件和常用金属指示剂；EDTA滴定液的配制和标定。 熟悉影响配位反应平衡的因素；配位滴定酸度条件的选择及配位滴定法在药物分析中的应用。 了解副反应和副反应系数及条件稳定常数的意义。 4 ◆能力要求 熟练掌握EDTA滴定液的配制、标定和直接测定金属离子的含量的操作技能和计算。 学会用返滴定法测定铝盐的操作技术和计算。 5 一、概 述 一、概 述 配位滴定法:是以配位反应为基础的滴定分析法。 配位反应:通常是金属离子与配位剂反应生产配合物的反应。 滴定的配位反应必须具备的条件 1．生成的配合物必须稳定且可溶于水。 2．配位反应必须按一定的计量关系进行，这是定量计算的基础。 3．配位反应迅速，反应瞬间完成。 4．有适当的方法指示化学计量点。 6 一、概 述 金属离子与无机配位剂发生配位反应的特点： 使用无机配位剂难以确定反应的计量关系和滴定终点，因此很难应用于滴定分析。 使用有机配位剂符合配位滴定法的条件。因此在配位滴定中得到广泛应用。目前应用最多的是氨羧配位剂。配位滴定法使用的最多的氨羧配位剂是乙二胺四乙酸，简称EDTA。 7 一、概 述 知识链接 氨羧配位剂以氨基二乙酸〔—N(CH2COOH)2〕为基体的一类有机配位剂的总称，其中含有配位能力很强的氨基氮和羧基氧两种配位原子，能与多数金属离子形成稳定的可溶性配位物。由于这类有机配位剂的出现，克服了无机配位剂的缺点，使配位滴定法得到迅速的发展。 8 一、概 述 （一）乙二胺四乙酸的结构与性质 乙二胺四乙酸的结构 利用EDTA难溶于酸和一般有机溶剂，易溶于氨水和氢氧化钠等碱性溶液等性质，常制备成相应的钠盐，其化学名称为乙二胺四乙酸的二钠盐，用Na2H2Y·2H2O表示，也简称EDTA。EDTA钠盐为白色粉末状结晶，有较好的水溶性。 9 一、概 述 （二）乙二胺四乙酸在水溶液中的电离平衡 在水溶液中，EDTA分子中互为对角线的两个羧基上的H+会转移到氮原子上，形成双偶极离子。 在强酸性溶液中，两个羧酸根可再接受H+而形成H6Y2+，因此EDTA可看作六元酸，在溶液中有六级离解平衡。 10 一、概 述 EDTA在水溶液中的六级离解平衡： H6Y2+ H5Y+ + H+ pKa1 =0.9 H5Y+ H4Y + H+ pKa2 =1.6 H4Y H3Y- + H+ pKa3 =2.0 H3Y- H2Y2- + H+ pKa4 =2.67 H2Y2- HY3- + H+ pKa5 =6.16 HY3- Y4- + H+ pKa6 =10.26 11 一、概 述 高 水 溶 液 的 pH 低 EDTA H3Y- HY3- H2Y2- Y4- H4Y H5Y+ H6Y2+ 有效配位型体 EDTA在水溶液中的存在型体 pH>10.26 EDTA在碱性溶液中与金属离子配位能力较强。 12 一、概 述 课堂活动 请总结EDTA在溶液中的电离性质，如何受溶液影响的。 13 一、概 述 （三）乙二胺四乙酸与金属离子配位反应的特点 1．配合物稳定 除一价碱金属离子外，EDTA能与大多数金属离子形成非常稳定的配合物，而且大多数配合物可溶于水。 2．计量关系简单 一般情况下EDTA与大多数金属离子反应的配位比为1﹕1。 3．配位反应速度快 除与少数金属离子反应外，一般与大多数金属离子反应都能迅速完成。 4．配合物的颜色 EDTA与无色金属离子形成的配合物仍为无色，而与有色金属离子形成配合物则颜色加深。 14 二、配位滴定基本原理