第四章 配位滴定法（讲义）-《分析化学》同步教学（高教版）

第4章 配位滴定法 §4-1、2 乙二胺四乙酸的性质及其配合物 教学目标：1.掌握配位滴定的定义及条件。 2.掌握乙二胺四乙酸的性质及其配合物。 教学重点：1.配位滴定的定义及条件 2. 乙二胺四乙酸的性质及其配合物 教学难点：乙二胺四乙酸的性质及其配合物 教学方法：讲授，启发 授课时间： 教学过程： [复习提问]滴定分析的分类？ 酸碱、沉淀、配位、氧化还原滴定法 1、 概述 [讲解]配合物知识简介 【举例】NH3 + H NH4 N提供孤对电子，H 提供空轨道，接受电子的中心离子。 1、 定义： 配位反应为基础的滴定分析方法。 M + nX MXn 2、 配位滴定对化学反应的要求 （1） 配位反应必须按一定的化学计量关系进行。 （2） 配位反应速度要快 （3） 生成的配合物必须相当稳定。（K稳大于或等于108） （4） 有适当的指示剂或其它方法指示滴定终点。 [讲解]配位反应多但不能进行分析的原因。但自从有了羧基配位体后，能进行滴定的就相对较多了。 2、 乙二胺四乙酸及其二钠盐 1. EDTA的性质（分子式） 简写：H4Y 性质：EDTA白色粉末，难溶于水和一般有机溶剂，易溶于碱性或氨性溶液，在水中溶解度较小（22℃ 0.22g/100mLH2O）通常用其二钠盐Na2H2Y，习惯上仍叫EDTA 结构特点：双偶极离子 2．EDTA的电离平衡 H4Y在水溶液中以双偶极离子形式存在：七种形式存在 两个羧酸根可再接受H+形成相当于六元酸的H6Y2+，H6Y2+有六级电离平衡： -H+ -H+ -H+ -H+ -H+ -H+ H6Y2+ H5Y+ H4Y H3Y- H2Y2- HY3- Y4- +H+ +H+ +H+ +H+ +H+ +H+ Ka1 Ka2 Ka3 Ka4 Ka5 Ka6 在任何水溶液中总是以上七种形式存在，一定PH时以其中的一种或两种为主。 [指阅讲解]P67表格 PH <1 1-1.6 1.6-2 2-2.7 2.7-6.2 6.2-10.3 >10.3 主要存在型 H6Y2+ H5Y+ H4Y H3Y- H2Y2- HY3- Y4- 三、EDTA与金属离子的配合物 [讲解]EDTA分子中的两个氨基氮和四个羧机基氧均可给出电子对与金属离子形成六个配位键，组成多个五元环结构的螯合物。 该螯合物的特点： 1.普遍性 EDTA能与几十种金属离子配位。 2.组成一定，除少数高价金属离子外，一般都形成M︰Y4-=1︰1的螯合物 3.生成的配合物稳定性强 4.生成的配合物易溶于水 5.无色的金属离子配位时为无色，有色的就为有色。 §4-3-1 配位解离平衡及影响因素 教学目标：1.掌握EDTA与金属离子的主反应及配合物的稳定常数 2.掌握EDTA的酸效应及酸效应系数 教学重点：1. 配合物的稳定常数 2. EDTA的酸效应及酸效应系数 教学难点： EDTA的酸效应及酸效应系数 教学方法：讲授，启发、讨论 授课时间： 教学过程： [复习提问]EDTA与金属离子的反应特点是什么？ 一、EDTA与金属离子的主反应及配合物 的稳定常数 1. 反应通式： M + Y MY 2.绝对稳定常数： K稳= 3.滴定条件：lgKMY > 8 二、酸效应和酸效应系数 1.酸效应：由于氢离子与Y之间的副反应，使EDTA参加主反应的能力下隆，这种现象称为酸效应。 M+Y MY H+ Y HY H2Y H3Y H4Y H5Y H6Y 2. EDTA的有效浓度：Y4-的浓度 3.酸效应系数： 叫酸效应系数，只有PH＞12时,EDTA才能只以Y4-形式存在。 当 PH＜12 时，C(EDTA)=[Y4-]+[HY3-]+[H2Y2-]+[H3Y-]+[H4Y]+H5Y+ +[H6Y2+]，其中只有Y4-直接与金属离 [Y4-] 子配位，所以[Y4-]叫有效浓度。 随溶液[H+]↑（即PH↓），[Y4-]在总浓度中所占百分比下降，