四章配位滴定法.ppt

制作人:刘开敏 第四章 配位滴定法 学习指导 第一节 概述 第二节 金属离子指示剂 第三节 滴定条件的选择 第四节 EDTA标准滴定溶液的配制和标定 第五节 配位滴定方法及应用 学习指导 一、了解 1. EDTA的性质及其与金属离子的配位能力和特点 2. 酸效应曲线 3. 配位滴定曲线的绘制及影响滴定突跃大小的因素 4. 配位滴定的最佳酸度 5. 配位滴定中常用的掩蔽剂及其使用条件 6. 常用的金属指示剂及其使用条件（溶液酸度和适用的金属离子） 二、理解 1. 金属指示剂的封闭和僵化及其消除方法 2. 单一金属离子直接配位滴定时溶液酸度的控制（酸度范围及其计算） 3. 有其他离子共存时配位滴定溶液酸度的控制（适宜的酸度范围及其计算） 4. 提高配位滴定选则性的方法 三、掌握 1.稳定常数、离解常数、逐级稳定常数、逐级离解常数、累积稳定常数、累积离解常数、总稳定常数、总离解常数、配位反应中的主反应、副反应等概念的含义 2.配位平衡中各型体浓度的计算 3.配位平衡中酸效应、配位效应系数的含义及其计算 4.配位化合物的条件稳定常数的含义及其计算 5.单一金属离子的直接配位滴定和混合金属离子分别配位滴定的条件 6.金属指示剂的作用原理、理论变色点、变色范围和选择原则 7.EDTA标准溶液的配制和标定 8.配位滴定法的应用实例（铅铋合金、水硬度等）的测定原理、条件、步骤和结果计算 第一节 概述 一、配位滴定法 二、配位剂的类型 三、乙二胺四乙酸及其配合物 四、配合物的稳定常数 五、影响配位平衡的主要因素 六、条件稳定常数 七、金属离子缓冲溶液 一、配位滴定法 1.配位滴定法的概念：利用生成配合物的反应 进行滴定分析的方法称为配位滴定法。 例如：用AgNO3溶液滴定CNˉ，反应如下： Ag + + 2CNˉ === [Ag(CN)2]ˉ 滴定至化学计量点时，再加一滴AgNO3溶液，则： Ag + + [Ag(CN)2]ˉ === Ag[Ag(CN)2]↓ 生成白色的Ag[Ag(CN)2]沉淀，指示终点到达。 2.配位滴定法对配位反应的要求（配位反应应具备的条件） 1 配位反应必须完全，即形成的配合物要相当稳定（稳定常数足够大）。 ①配合物的稳定性是以配合物的稳定常数K稳表示。在上例中： ②由于稳定性（K稳）不同，形成配合物次序也不同。 例如：在含有NH3和CN-的溶液中加入Ag+，应先形成[Ag(CN)2]ˉ，配位完全后，若Ag+过量，会形成[Ag(NH3)2] + ∴分步配位的条件是：两者稳定常数相差足够大。 ③可以利用形成更稳定配合物的配位剂把较不稳定的配合物中的配位剂置换出来。 例如：在[Ag(NH3)2]+的溶液中加入CN-，则CN-可将NH3置换出来，而形成[Ag(CN)2]ˉ： [Ag(NH3)2]+ + 2CNˉ = [Ag(CN)2]ˉ + 2NH3 2在一定条件下，配位反应要按照一定的化学计量关系定量进行，即金属离子与配位剂的比例（配位比或配位数）恒定，只形成一种配位数的配合物。 3配位反应要迅速。 4有适当的方法确定滴定终点。 二、配位剂的类型 1.无机配位剂 1能用于配位滴定的无机配位剂并不多 由于：多数无机配位剂为单基配位体(只含有一个配位原子)，与金属离子配位时，有分级配位现象。 例如：Cd2+与CNˉ配位，会生成[Cd(CN)]+、[Cd(CN)2]、[Cd(CN)3]ˉ、[Cd(CN)4]2-四种配合物（离子），配位比不固定，且上述四种配合物的K稳 分别为105.48、105.14、104.56、103.58，相差不大，不能分步配位，只有在配位剂过量时，才能形成配位数最多的配合物。 2一般仅用于掩蔽剂、辅助试剂和显色剂。 2.有机配位剂 1多数有机配位剂为多基配位体（含有两个或两个以上配位原子），减少了分级配位的现象。 2氨羧配位剂：以氨基二乙酸基团[-N(CH2COOH)]为基体，含有配位能力很强的氨氮和羧氧两种配位原子。常用的有如下几种： ①乙二胺四乙酸(EDTA)： ④乙二胺四丙酸(EDTP)： 三、EDTA及其配合物 1.EDTA的结构、性质 1结构：EDTA为四元酸，表示为H4Y，结构为： 如果溶液酸度足够高，则这种双偶极离子又可以接受H+，而形成H6Y2+(六元酸)，存在六级离解平衡。 ∴在任何水溶液中EDTA总是以七种形式中存在的： H6Y2+、H5Y+、 H4Y、 H3Y-、 H2Y2-、HY3-、 Y4-，其分布 系数与溶液 的pH 有关， 如图： ②EDTA为白色无水结晶，溶解度很小(在22℃时，100mL水能溶解0.02g)。故常用它的二钠盐(Na2H2Y·2H2O)作为滴定剂(