06络合滴定法-14化工20150512
络合滴定法测定沸石分子筛中铝含量
绪论沸石分子筛是一种具有特殊孔道结构的多孔材料,广泛应用于催化剂、吸附剂等领域。
其中铝含量是评价沸石分子筛性能的重要指标之一。
络合滴定法是一种常用的测定沸石分子筛中铝含量的方法,本文将详细介绍络合滴定法的原理、操作步骤以及实验注意事项。
一、络合滴定法原理络合滴定法通过添加络合剂与待测溶液中的铝离子反应生成稳定络合物,再以标准溶液进行滴定,根据滴定过程中溶液颜色变化的消失点计算出待测溶液中铝离子的含量。
常用的络合剂有乙二胺四乙酸(EDTA)和酞菁(Phen)等。
其中,EDTA在pH=5~8范围内与铝形成稳定络合物,而酞菁则在pH>8时与铝形成络合物。
二、操作步骤1. 样品制备将待测沸石分子筛样品粉碎并过筛,取适量样品称重,加入适量稀盐酸溶液进行预处理,使沸石分子筛中的铝以离子形式存在。
2. 稀释样品取适量预处理好的样品溶液,用去离子水稀释至一定体积,使得铝的浓度在滴定范围内。
3. 调整溶液pH值使用pH计测定稀释好的样品溶液的pH值,并根据所选用的络合剂选择合适的pH 调节剂进行调整。
一般情况下,EDTA络合滴定法需要将溶液pH控制在5~8之间。
4. 加入指示剂根据所选用的络合剂选择合适的指示剂。
对于EDTA络合滴定法,常用酚酞作为指示剂。
将少量酚酞加入待测溶液中。
5. 开始滴定使用标准EDTA溶液开始滴定,滴定过程中观察溶液颜色变化。
当溶液由红色变为蓝色时,表示铝与EDTA形成了稳定络合物,并且所有待测铝离子已被络合完毕。
6. 计算铝含量根据已知标准EDTA溶液的浓度和滴定所用的体积,以及样品的稀释倍数,计算出待测样品中铝离子的含量。
三、实验注意事项1.实验前应准备好所需试剂和仪器设备,确保实验操作顺利进行。
2.沸石分子筛样品制备过程中应严格控制样品质量和粒度,并避免与有机物接触。
3.在稀释样品时,应注意稀释倍数的选取,使得铝离子的浓度在滴定范围内。
4.调整溶液pH值时,应使用准确可靠的pH计进行测定,并根据络合剂选择合适的pH调节剂。
《络合滴定法》课件
目录
• 络合滴定法概述 • 络合滴定法的基本概念 • 络合滴定法的实验技术 • 络合滴定法的应用实例 • 络合滴定法的注意事项与展望
01
络合滴定法概述
定义与原理
定义
络合滴定法是一种通过络合反应来滴定溶液中金属离子浓度的分析方法。
原理
络合反应是可逆的,通过加入过量的络合剂与待测金属离子形成稳定的络合物 ,再利用滴定剂滴定剩余的络合剂,从而计算出金属离子的浓度。
络合滴定法的实验设备与试剂
实验设备
滴定管、容量瓶、烧杯、搅拌器等。
实验试剂
络合剂、指示剂、标准溶液、待测样品等。
络合滴定法的实验步骤与操作
实验步骤
准备实验设备与试剂、配制标准溶液、进行滴定操作、记录 实验数据。
操作要点
准确称量样品、控制滴定速度、选择合适的指示剂、观察颜 色变化等。
络合滴定法的实验数据处理与分析
络合滴定法的应用领域
环境保护
用于测定水体、土壤等 环境样品中的重金属离
子浓度。
食品检测
用于检测食品中的微量 元素,确保食品安全。
医药分析
用于药物成分分析,以 及生物样品中金属离子
的测定。
地质勘探
用于分析矿石和岩石中 的金属元素。
络合滴定法与其他滴定法的比较
与酸碱滴定法相比,络合滴定法具有 更高的选择性,能够测定一些酸碱滴 定法难以测定的金属离子。
01
误差控制
02
选择合适的络合剂和指示剂,确保反应速 度适中且变色点与化学计量点一致。
03
严格控制溶液的酸度、温度等条件,以减 小副反应的发生。
04
采用标准曲线法、内标法等手段进行校正 ,提高测量的准确性。
络合滴定法
由式 Y(N)=1+KNY[N] 可得: (1) Y(Ca)=1+KCaY[Ca2+]=1+1010.7×10-2.00=108.7
Y= Y(H)+ Y(Ca)-1=106.45+108.7-1≈108.7
lg Y=8.7
(2) Y(Mg)=1+KMgY[Mg2+]=1+108.7×10-2.00=106.7
cM [M] [ML] [ML2 ] [MLn ]
2 [M] 1[M][L] 2 [M][L] n [M][L]n
[M](1 i [L]i )
i 1
n
M
[M] cM
1 1 i [L]i
i 1 n
ML
[ML] cM
改变溶液的pH值,各种EDTA存在形式 的浓度比发生改变。 在EDTA的各种存在形式中,只有Y可直 接与金属离子络合。当溶液的酸度越低时,Y 的浓度就越高。因此,EDTA在碱性溶液中络 合能力较强。
EDTA与金属离子形成的络合物具有下列特点: 1.具有广泛的络合性能
EDTA的阴离子Y4- 的结构具有两个氨基和四 个羧基,可提供六个配位原子。周期表中绝大多 数的金属离子均能与EDTA形成多个五元环,所 以比较稳定。
OH MOHY
. . .
. . .
HY H2 Y H6 Y
酸效 应
MHY
. . .
共存 离 子 效 应
混合 成 配 效 应
一、副反应系数
(一)Y的副反应及副反应系数 1. 酸效应与酸效应系数Y(H) 由于H+的存在,使络合剂Y参加主反应能力 降低的现象称为酸效应。 H+引起副反应发生的程度可用 酸效应系数 Y(H)表示,即未与金属离子螯合 的EDTA的总浓度与平衡浓度之比:
络合滴定法
• Y+H+=HY • HY+H+=H2Y
K1H=[HY]/[Y][H+]=1/Ka6 K2H=[H2Y]/[HY][H+]=1/Ka5
β1H=K1H β2H=K1H K2H
•…
• H5Y+H+=H6Y K6H=[H6Y]/[H5Y][H+]=1/Ka1 β6H=K1H K2H … K6H
4.络合剂的质子化常数
质子化常数:
络合剂不仅可与金属离子络合,也可与H+结合,称之 为络合剂的酸效应,把络合剂与质子之间反应的形成常数称 之为质子化常数(KH)。
如
NH3++H+=NH4+ KH=1/Ka=Kb/Kw
显然, KH与Ka互为倒数关系。
EDTA的质子化常数
对EDTA,络合剂Y也能与溶液中的H+结合,从而形成HY、 H2Y、…H6Y等产物。
三、金属离子- EDTA络合物的特点
3. 络合物大多带电荷,水溶性较好,络合反应的速率快。 除AI、Cr、Ti等金属离子外,一般都能迅速地完成。
4. 络合物的颜色主要决定于金属离子的颜色。 即无色的金属离子与EDTA络合,则形成无色的螯合物, 有色的金属离子与EDTA络合物时,一股则形成颜色更深 的螯合物。
一般也称EDTA或EDTA二钠盐,常以Na2H2Y·2H2O形式 表示。
EDTA二钠盐的溶解度较大,在22℃时,每100毫升水中可 镕解11.1克,此溶液的浓度约为0.3moL·L-1。由于EDTA二 钠 盐 水 溶 液 中 主 要 是 H2Y2- , 所 以 溶 液 的 pH 值 接 近 于 1/2(pKa4+pKa5)=4.42。
第六章络合滴定法
一、简单络合物
⒈定义:若一个配位体只含有一个可提供电子对的配位原子,称其为单基络合体,如CN-,Cl-等。它与金属离子络合时,每一个单基络合体与中心离子之间只形成一个配位键,此时形成的络合物称为简单络合物。若金属离子的配位数为n,则一个金属离子将与n个配位体结合,形成MIn物,也称为简单络合物。
⑶“NO型”螯合剂
这类螯合剂,如氨羧络合剂、羟基喹啉和一些邻羟基偶氮染料等,通过氧原子(硬碱)和氮原子(中间碱)与金属离子相键合,能与许多硬酸、软酸和中间酸的阳离子形成稳定的螯合物(如8-羟基喹啉与Al3+的螯合物反应P89)。
⑷含硫螯合剂
含硫螯合剂可分为“SS型”、“SO型”和“SN型”等。
由两个硫原子(软碱)作键合原子的“SS型”螯合剂,能与软酸和一部分中间酸型阳离子形成稳定的螯合物,通常多形成较稳定的四原子环螯合物。
在本章的学习中,主要解决以下几个方面的问题:
⒈弄清概念(如:酸效应系数、络合效应系数、共存离子效应系数及条件稳定常数等);
⒉掌握副反应系数及条件常数的计算方法并能在络合滴定方法中具体运用;
⒊理解和掌握络滴定方法基本原理(滴定曲线、最佳酸度的控制、分别准确滴定的判据等);
⒋运用所学知识解决在络合滴定中所遇到的一般问题。
⒉性质:简单络合物不稳定。
与多元酸相类似,简单络合物是逐级形成的,也是逐级离解的,一般相邻两级稳定常数相差不大,而且形成的络合物多数不稳定。
如:Cu2+与单基配位体NH3的反应:
Cu2++ NH3=== Cu(NH3)2+K1=104.18
Cu(NH3)2++ NH3=== Cu(NH3)22+K2=103.48
络合滴定法知识简介
络合滴定法知识简介络合滴定法是以络合反应为基础的一种容量分析方法。
用于络合滴定的络合剂(能与金属离子形成络合物的物质)有无机和有机络合剂两类。
用于络合滴定的络合反应必须具备下列条件:⑴反应必须完全。
即生成的络合物必须相当稳定⑵反应必须按一定的化学反应式定量地进行⑶反应必须迅速并有适当地方法指示反应的等当点。
金属离子指示剂一、金属指示剂的变色原理在络合滴定中,常用一种能与金属离子生成有色络合物的显色剂来指示滴定过程中金属离子浓度的变化,这种显色剂它们一般是有机染料,本身具有颜色,并且能与金属离子络合生成另外一种颜色的络合物。
如果将少量的指示剂加入代测金属离子的溶液时,一部分的金属离子M便与指示剂In反应形成络合物。
即M + ln=M In(颜色I)(颜色H)此时,溶液显指示剂络合物M In的颜色。
现以EDTA滴定Mg2+(PH=7~11用络黑T作指示剂为例,来说明金属指示剂的变色原理。
指示剂络黑T在PH=7~11的溶液中现蓝色,与金属离子Mg2^合生成酒红色的络合物。
即,PH=7~11酒红色)蓝色)Mg2++络黑T呻Mg—络黑T滴定开始时,EDTA首先与游离的皿92+络合生成无色的络合物,即Mg2++EDTA H Mg-EDTA这时溶液仍显Mg—络黑T的颜色(酒红色)。
直到接近等当点,游离的Mg2+几乎全部被EDTA络合后,再加入EDTA时,由于Mg —络黑T络合物不如Mg —EDTA络合物稳定,因此,EDTA便夺取Mg—络黑T中的Mg'+而使络黑T游离出来。
反应如下:Mg —络黑T+ EDTA =Mg —EDTA +络黑T酒红色蓝色所以,当溶液由指示剂—金属络合物的颜色转变为游离指示剂的颜色时即,为滴定终点。
二、金属指示剂应具备的条件⑴ 指示剂应能与金属离子形成足够的稳定的络合物;⑵ 指示剂本身的颜色应与它和金属离子生成的络合物的颜色有显著的差;别⑶M—指示剂络合物的稳定性应比M—EDTA络合物的稳定性小,两者的稳定常数值至少要相差100倍以上。
络合滴定法原理
络合滴定法原理
络合滴定法是一种常用的化学分析方法,用于测定溶液中金属离子的浓度。
其原理是利用络合剂与金属离子之间的络合反应,形成稳定的配合物,并通过滴定确定金属离子和络合剂之间的滴定比例,从而计算出金属离子的浓度。
在络合滴定中,一般选择具有特异性和强亲和力的络合剂作为滴定剂。
该络合剂与金属离子形成的络合物通常具有明显的颜色变化,在滴定过程中,滴加络合剂的体积会导致颜色的变化,通过记录滴加络合剂的用量,可以计算出溶液中金属离子的浓度。
为了确保滴定结果的准确性,常常需要进行标准曲线的绘制。
通过制备一系列已知浓度的标准溶液,滴定得到的滴定剂用量与金属离子浓度的关系可以得到一条直线或曲线。
在实际分析中,通过滴定未知溶液,并根据标准曲线确定其金属离子浓度。
总之,络合滴定法是一种基于络合反应的分析方法,通过滴定剂与金属离子之间的反应,形成稳定的络合物从而实现浓度的测定。
络合滴定法
第六章络合滴定法本章基本要求1 理解络合平衡体系中形成常数和离解常数,逐级形成常数和逐级离解常数、积累形成常数、条件形成常数和绝对形成常数的意义,掌握它们之间的相互关系。
2 掌握络合平衡中有关各型体浓度的计算方法。
3 理解副反应对络合平衡的影响,掌握酸效应分数和络合效应分数的计算方法。
4 了解EDTA滴定过程中金属离子浓度的变化情况、影响规律,影响滴定突跃的因素,掌握络合滴定条件。
5 掌握络合滴定指示剂的指示原理和选择金属指示剂的依据。
6 了解提高络合滴定选择性的方法、络合滴定方式的特点及应用。
7 掌握络合滴定分析结果的有关计算。
络合滴定是以络合反应为基础的滴定分析方法,它直接测定的对象是金属离子。
络合滴定的条件:1 络合物要相当稳定,稳定到解离部分小0.1%。
2 络合比一定,没有分步络合现象;只有满足这两条件, 才有计量的基础。
3 选择性要好:好到在测定条件下只能与被测离子形成稳定的络合物。
4 反应速度要快,确定计量点方便。
§6.1 分析化学中常用的络合物一、简单络合物:由中心离子和配位体形成,分级络合。
逐级稳定常数接近,溶液中有多种络合形式同时存在,作掩蔽剂、显色剂和指示剂。
缺点:(1)稳定性小(2)逐级络合(3)选择性差例如:Cu2+与NH3的络合。
Cu2++NH3 = Cu(NH3)2+k1 =2.0×104Cu(NH3)2++NH3=Cu(NH3)22+k2=4.7×103Cu(NH3)22++NH3=Cu(NH3)32+k3=1.1×103Cu(NH3)32++NH3=Cu(NH3)42+k4 =2.0×102二、螯合物:应用最广,稳定性高,有一定的选择性。
控制反应条件,能得到所需要的络合物。
作滴定剂和掩蔽剂等。
络合滴定通常指以EDTA络合剂的滴定分析。
1.“OO ”型2.“NN ”型3.“NN ”型4.“NO ”型5.“SS ”型HOOC H C H C COOHOHOHCOOHOHH 3C C N CNH 3C OH OHNNCOSNaNC 2H 5C 2H 5三、乙二胺四乙酸(EDTA )EDTA乙二胺四乙酸(H4Y)乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y)EDTA的物理性质:水中溶解度小,难溶于酸和有机溶剂;易溶于NaOH或NH3溶液——Na2H2Y •2H2OEDTA在溶液中的存在形式:在高酸度条件下,EDTA是一个六元弱酸,在溶液中存在有六级离解平衡和七种存在形式不同pH值下EDTA的主要存在型体:四、乙二胺四乙酸的螯合物EDTA 通常与金属离子形成1:1的螯合物多个五元环M-EDTA 螯合物的立体构型图EDTA 配合物特点:(1)广泛配位性→五元环螯合物→稳定、完 全、迅速 (2) 具6个配位原子,与金属离子多形成1:1配合物(3) 与无色金属离子形成的配合物无色,利于指示终点。
(推荐)分析化学课件络合滴定法
= 10-2.67
Ka5= Ka6=
[H+][HY] [H2Y]
[H+][Y] [HY]
= 10-6.16 = 10-10.26
水溶液EDTA中以七种型体存在(P206页图7-1)。12
分布系数
1.0
0.8
H6Y 2+
0.6
H5Y +
H2Y 2-
HY 3-
Y 4-
0.4
H4Y
0.2
H3Y -
0.0 0
HY 3-
Y 4-
Ka1~Ka6分别是:10-0.90,10-1.60,10-2.00, 10-2.67,10-6.16,10-10.26 KH1~KH6分别是:1010.26,106.16,102.67,102.00,101.60,100.9
11
EDTA解离
H6Y2+ =H+ + H5Y+ H5Y+ =H+ + H4Y
2 4 6 8 10 12 14 pH
EDTA 各种型体分布图
pH < 0.9 2.67~6.16 >10.26
主要型体
H6Y2+ H2Y2-
Y4-
在七种型体中,以 Y4-与金属离子形成的
络合物最为稳定。 13
EDTA微溶于水,22°C时在水中的溶解度 仅为S=0.02g/100mL,饱和水溶液的浓度约为 7×10-4mol•L-1,不宜作配位滴定剂。
8
二、EDTA及其二钠盐的性质
HOOC2CH H
-OOC2CH
N CH2CH2 +
+ N
CH2COO-
H CH2COOH
乙二胺
络合滴定法知识简介
络合滴定法知识简介络合滴定法是以络合反应为基础的一种容量分析方法。
用于络合滴定的络合剂(能与金属离子形成络合物的物质)有无机和有机络合剂两类。
用于络合滴定的络合反应必须具备下列条件:⑴反应必须完全。
即生成的络合物必须相当稳定;⑵反应必须按一定的化学反应式定量地进行;⑶反应必须迅速,并有适当地方法指示反应的等当点。
金属离子指示剂一、金属指示剂的变色原理在络合滴定中,常用一种能与金属离子生成有色络合物的显色剂来指示滴定过程中金属离子浓度的变化,这种显色剂它们一般是有机染料,本身具有颜色,并且能与金属离子络合生成另外一种颜色的络合物。
如果将少量的指示剂加入代测金属离子的溶液时,一部分的金属离子M便与指示剂In反应形成络合物。
即M + In≒M In(颜色Ⅰ)(颜色Ⅱ)此时,溶液显指示剂络合物M In的颜色。
现以EDTA滴定Mg2+(PH=7~11)用络黑T作指示剂为例,来说明金属指示剂的变色原理。
指示剂络黑T在PH=7~11的溶液中现蓝色,与金属离子Mg2+络合生成酒红色的络合物。
即,PH=7~11Mg2++络黑T Mg-络黑T(蓝色)(酒红色)滴定开始时,EDTA首先与游离的Mg2+络合生成无色的络合物,即Mg2++EDTA≒Mg-EDTA这时溶液仍显Mg-络黑T的颜色(酒红色)。
直到接近等当点,游离的Mg2+几乎全部被EDTA络合后,再加入EDTA时,由于Mg-络黑T络合物不如Mg-EDTA络合物稳定,因此,EDTA便夺取Mg-络黑T中的Mg2+而使络黑T游离出来。
反应如下:Mg-络黑T+ EDTA ≒Mg-EDTA +络黑T酒红色蓝色所以,当溶液由指示剂—金属络合物的颜色转变为游离指示剂的颜色时,即为滴定终点。
二、金属指示剂应具备的条件⑴指示剂应能与金属离子形成足够的稳定的络合物;⑵指示剂本身的颜色应与它和金属离子生成的络合物的颜色有显著的差别;⑶M—指示剂络合物的稳定性应比M—EDTA络合物的稳定性小,两者的稳定常数值至少要相差100倍以上。
络合滴定的原理
络合滴定的原理
络合滴定是一种化学分析方法,其原理基于配位化学的基本理论。
它是通过溶液中金属离子与络合剂之间形成稳定络合物的反应,来确定金属离子的含量。
络合剂通常是含有配位原子(通常是氧、氮或硫原子)的有机化合物,例如乙二胺四乙酸(EDTA)和硫氰酸(SCN^-)。
络合滴定广泛应用于分析化学中,可以用来测定金属离子的浓度、确定金属离子的结构和判断金属离子的存在形式等。
络合滴定的过程一般分为以下几个步骤:
1. 准备溶液:将待分析的样品溶解在适量的溶剂中,并加入适量的指示剂和络合剂。
2. 滴定过程:将含有配位离子的滴定剂(滴定体)缓慢滴加到待测溶液中。
当滴加到一定量时,滴定溶液中的金属离子与络合剂发生配位反应,形成稳定的络合物。
3. 指示剂的作用:滴定过程中,会添加一种指示剂,其在不同pH条件下可能会发生颜色变化。
指示剂的选择和金属络合物的形成有关。
当络合滴定反应进行到足够的程度时,指示剂发生颜色变化,表示反应结束。
4. 终点和终点检测:滴定剂滴加到溶液中的量称为终点,指示剂颜色变化的点称为终点。
终点的检测可以通过观察指示剂颜色变化、电位滴定法、紫外-可见分光光度计等方法进行。
5. 计算分析结果:根据滴定溶液中滴加的滴定液的体积和滴定剂的浓度,以及滴定反应的化学反应方程,可以计算出待测溶液中金属离子的浓度。
络合滴定的原理是基于金属离子与络合剂之间的化学反应,形成稳定的络合物。
这种化学反应可以用于测定金属离子的浓度,并且在适当的条件下可以实现选择性测定某种金属离子。
指示剂的选择以及终点的准确检测是确保测定结果准确和可靠的关键因素。
络合滴定法
19
二、副反应系数
1、络合剂的副反应及副反应系数αY 络合剂的副反应主要有酸效应和共存离子效应
络合剂的副反应系数:
Y
[Y ] [Y ]
表示未与M络合的EDTA的总浓度[Y’]是游离EDTA的
浓度[Y]的多少倍
αY越大,表示副效应越严重,αY=1表示Y没有发生
副反应,即未络合的EDTA都以Y形式存在
HHHHHH
6
1 23456
1 K a6 K a5 K a4 K a3 K a2 K a1
2020/11/17
14
三、逐级络合物在溶液中的分布:
[ML] = β1[M][L]
[ML2] = β2[M][L]2 ::
[MLn] = βn[M][L]n
cM [M ] [ML] [ML2 ] [MLn ]
2020/11/17
20
1)酸效应和酸效应系数
Y 4 H HY 3
酸效应:由于H+存在使配位体参加主反应能力降低 的现象
酸效应系数:由H+ 引起副反应时的副反应系数 用αL(H) 表示,对于EDTA,则用αY(H) 表示。 αY(H) 表示溶液中游离的Y和各级质子化型体的总浓 度([Y/])是游离Y浓度([Y])的多少倍, αY(H)越大,表示酸效应越严重
Y (Ca) 1 KCaY [Ca]
11010.69 0.01 108.69
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Y Y (H ) Y (Ca ) 1
104.65 108.69 1 108.69
条件:KZnY>>KCaY
2020/11/17
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2、金属离子M的副反应及副反应系数
金属离子M的副反应主要有络合效应和水解效应
络合滴定法
络合滴定法
网络合滴定法是一种表征物质的有效方法,它具有精确、快速、操作简便等特点。
它是一种采用体外计算机技术解析两种或两种以上互相影响或关联物质含量的新方法。
首先,被测样品需要进行混溶溶解处理,然后将其放入传感器中,利用基础参数将样品传送到电脑上并显示出数值波形,然后专家进行参数的调整,实现样品各类物质匹配,最终计算出模型参数,这些参数可用来表征样品中各种物质的含量。
此外,网络合滴定法具有丰富的方法,可根据测量要求进行选择和使用。
它支持物质分析、同时定量、混合解析和同时定量、分析精密度极高等方面的应用,尤其是在被测样品中有微量成分时,它的精密度和稳定性更加出色。
另外,网络合滴定法的精密度和稳定性非常高,在实验条件的变化下也有较好的稳定性,其定量容差很小,在测量结果中更加可靠可信,从而可确保试验的准确和可靠性。
总而言之,网络合滴定法的性能优异,其应用范围广泛,可以广泛应用于多种领域,如化学、冶金、分析测试、工程控制、电表抄测、电子测量精密度以及其他检测和控制等多种场合。
《络合滴定法》课件
应用领域
环境监测
络合滴定法可用于检测水 体中重金属离子的含量, 例如铜、铅和镍等。
医药研究
该方法可应用于药物中金 属离子含量的测定,以确 保药物的质量和安全性。
食品分析
络合滴定法可用于确定食 品中微量金属元素的含量, 保证食品的质量和安全。
发展历程
1
1 9世纪
络合滴定法首次被提出,并用于测定金属离子的含量。
2
2 0世纪
随着化学分析的发展,络合滴定法得到了进一步完善和应用。
3
现代
络合滴定法已成为常用的分析方法之一,在各个领域得到广泛的应用。
实验步骤
1 样品处理
选择合适的样品,并进 行必要的预处理,如稀 释或加热等。
2 滴定操作
选择适当的滴定剂,并 按照一定的操作步骤进 行滴定。
3 数据处理
整理和分析实验数据, 得出准确的结果。
实验结果分析
通过典型实例的介绍和讨论,深入分析实验结果的意义和相关化学知识,帮 助学员全面理解络合滴定法的应用。
实验注意事项
安全注意事项
进行实验时,必须注意实 验室安全,佩戴适当的防 护装备。
操作注意事项
操作滴定仪器时要非常仔 细,避免滴定液和样品的 误差。
设备注意事项
检查和校准实验设备的准 确性和完整性,确保实验 结果的准确性。
《络合滴定法》PPT课件
此PPT课件介绍了Байду номын сангаас合滴定法的基本原理、应用领域和实验步骤。通过详细 的讲解和实例,帮助大家深入理解该分析方法的重要性和实际应用。
什么是络合滴定法?
络合滴定法是一种化学分析方法,用于测定金属离子或其他化学物质中配位 化合物的含量。通过滴定剂与待测物质之间的络合反应,来确定待测物质的 含量。
络合滴定法
络合滴定法络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法,本章主要内容是以EDTA为滴定剂的络合滴定方法。
络合物在分析化学中有广泛的应用,在定性分析、光度分析、分离和掩蔽等方面都涉及到络合物的形成,因此需要了解有关的化学平衡问题及其处理方法。
络合反应也是路易士酸碱反应,它与酸碱滴定反应有许多相似之处,但更复杂。
这是因为在水溶液中络合反应受到各种因素的影响,例如酸度、其它络合剂、共存阳离子等,这些因素直接影响了络合反应的完全程度。
为了处理上述因素影响络合平衡的复杂关系,并能进行定量的计算,引入了副反应系数及条件稳定常数的计算公式。
这样处理问题的方法使复杂络合平衡关系的计算大为简化,计算的结果与实际的反应情况比较接近。
这种简便的处理方法也广泛地应用于涉及复杂平衡的其它体系,因此本章也是分析化学的重要基础之一。
本章介绍利用反应系数处理平衡的反复法,在此基础上再介绍络合滴定的原理极其应用。
在本章的学习中,主要解决以下几个方面的问题:⒈弄清概念(如:酸效应系数、络合效应系数、共存离子效应系数及条件稳定常数等);⒉掌握副反应系数及条件常数的计算方法并能在络合滴定方法中具体运用;⒊理解和掌握络滴定方法基本原理(滴定曲线、最佳酸度的控制、分别准确滴定的判据等);⒋运用所学知识解决在络合滴定中所遇到的一般问题。
§6-1分析化学中常用的络合物络合物(亦称配合物),其结构的共同特征是都具有中心体,在中心体周围排列着数目不等的配体。
中心体所键合的配位原子数目称为配位数。
络合物可以是中性分子,可以是络阳离子,如Co(NH3)62+,Cu(H2O)42+等,或者是络阴离子,如Fe(CN)63-,CuCl42-等。
络合物具有一定的立体构型。
根据配位体可提供的配位原子数目不同,可将其与金属离子形成的络合物分成两类。
一、简单络合物⒈定义:若一个配位体只含有一个可提供电子对的配位原子,称其为单基络合体,如CN-,Cl-等。
它与金属离子络合时,每一个单基络合体与中心离子之间只形成一个配位键,此时形成的络合物称为简单络合物。
络合滴定法——精选推荐
第六章 络合滴定法络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法。
从路易斯酸碱理论来说,络合反应也是路斯酸碱反应,所以络合滴定与酸碱滴定法有许多相似之处,学习时可对照比较,但络合滴定中也有自身的特点,内容更复杂。
络合反应在分析化学中应用广泛,有关理论和实践知识是分析化学重要的内容之一。
6.1 络合滴定分析中常用的络合剂和络合平衡 6.1.1 常用的络合剂络合反应中常用的络合剂很多,如测定金属离子的络合滴定剂、掩蔽剂、指示剂和金属缓冲溶液等等。
络合剂的分类方式也很多,按络合剂中的键合原子分类,可分为:(1)氧配位螯合剂:如磺基水扬酸、酒石酸、柠檬酸、乙酰丙酮等;2.氮配位络合剂:如氨、乙二胺、联吡啶、邻二氮菲等;(3)氧、氮配位络合剂:8-羟基喹啉、氨三乙酸及EDTA 氨羧络合剂等;(4)硫配位螯合剂:如铜试剂、2-巯基苯并噻唑等。
1. 氨羧络合剂络合滴定中重要的滴定剂是具有-N(CH 2COOH)2基团氨羧络合剂,常见的氨羧络合剂见下表。
2. 乙二胺四乙酸的性质:(1) 乙二胺四乙酸结构:(ethylenediaminetetreacetic acid )简称EDTA ,具有结构如图所示。
一个分子中含有二个-N(CH 2CO OH)2基团,与金属离子结合时有六个配位原子,可形成五个五元螯合环,具有很强的络合性能,是常用的络合滴定剂和掩蔽剂。
(2) EDTA 性质:EDTA 在水中的溶解度不大,EDTA 的二钠盐溶解度较大,EDTA 是六元酸,可用H 6Y 2+表示,有六级离解常数。
各级解离常数与对应的质子化常数如后。
,,,++++=Y H H Y H 5269.0a H69.02Y 6H Y 5H H a 101,10)()()(11====-+++K K c c c K Y H H Y H 45+=++6.1a H56.1Y 5H Y 4H H a 101,10)()()(22====-++K K c c c K -++=Y H H Y H 340.2H40.2Y 4(H )Y 3(H )(H a 10 ,10)3===--+K c c cK,,,各组分的分布分数如上图所示。
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M+Y
↓N NY
MY
主反应
干扰离子效应引起的副反应
2)共存离子效应系数 Y(N) [Y] Y(N)= [Y] = [Y]+[NY] [Y] = 1+ KNY[N]
注:
[Y’]-EDTA与N配合物平衡浓度和Y4-平衡浓度之和
[Y]-参与配位反应的Y4-型体平衡浓度 结论:
αY(N)↑,[Y4-]↓,副反应越严重
OH●● ●● ● ●
M
L
+
H+
Y
N
=
H+
MY OH- 主反应
副 反 应
MOH
MLLeabharlann ●● ●● ● ●HY●● ●● ● ●
NY
MHY MOHY
M(OH)n MLn [M]
H6Y [Y]
[MY]
1. 络合剂Y的副反应及副反应系数 [Y ] Y: Y= M + [Y]
H+
Y
N
= MY
δ只是[L]的函数,与分析浓度c无关。
酸可看成质子络合物 Y4HY3H2 + H+ H+ = HY3= H2 Y21 K1= Ka6 = 1010.26 1 K2= Ka5 = 106.16 1 K3= Ka4 = 102.67
1=K1= 1010.26
2=K1K2= 1016.42
+
Y2- + H+ =
[Y] =
Y(H)
[Y]
Y(H) ≥1
注:
[Y’]-EDTA所有未与M配位的七种型体总浓度
[Y]-EDTA能与M配位的Y4-型体平衡浓度
结论:
pH↓,[H+]↑,αY(H)↑,[Y4-]↓,副反应越严重
pH↑,[H+]↓,αY(H)↓, pH>12, αY(H)≈1,配合物稳定
2)共存离子效应 其他金属离子存在使EDTA主反应配位能力降 低的现象
分布分数
δM=[M]/cM = 1/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)
δML=[ML]/cM = 1[L]/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n)
= δM1[L]
● ● ●
δMLn=[MLn]/cM = n[L]n/(1+1[L]+2[L]2+…+n[L]n) = δMn[L]n
一.络合物的稳定常数 (K稳 , )
M + Y = MY [MY] KMY= [M][Y]
讨论:KMY越大,配合物稳定性越高,配合反应完全 某些金属离子与EDTA的形成常数
lgK
Na+ 1.7
lgK
lgK
14.3 16.1 16.5 16.5 18.0 18.8
lgK
Hg2+ Th4+ Fe3+ Bi3+ 21.8 23.2 25.1 27.9
MOH
● ● ●
ML
● ● ●
M(OH)n MLn M
M(OH) =1
M L→OH ( L → M(OH) O -]2+ …+ [OH-]n +1[OH ]+ 2[OHH n
两种络合剂共存
M [M] [M] [ML] [ML2 ] [MLn ] [M] [MA] [MA2 ] [MAn ] [M] [M] [M] [M] [M] M(L) M(A) 1
H4Y +
H5Y+ + H + = H6Y2+
图
三.平均配位数 n
cL [ L ] 表示金属离子络合配体的平均数。 n cM
6.3副反应系数和条件稳定常数
M
OHL
+
H+
Y
N
=
H+
MY
OH-
主反应
MOH
● ● ● ● ● ●
ML
● ● ● ● ● ●
HY
● ● ● ● ● ●
NY
MHY MOHY
NY
EDTA的 副反应:酸效应
共存离子(干扰离子)效应 EDTA的 副反应系数 Y(H): 酸效应系数
HY
● ● ●
H6Y Y
Y(N): 共存离子效应系数
Y的总副反应系数
EDTA的 酸效应:由于H+存在使EDTA与金属 离子配合反应能力降低的现象
(干扰配位反应) 主反应 M+Y
H +↓
H3Y-
3=K1K2K3= 1019.09
4=K1K2K3K4= 1021.09 5=K1K2..K5= 1022.69 6=K1K2..K6 = 1023.59
H3
Y-
+
H+ = H4Y
H+ = H5 Y+
1 K4= Ka3 = 102.00
1 K5= Ka2 = 101.60 1 K6= Ka1 = 10 0.90
副 反 应
M(OH)n MLn
羟基配 位效应
M
辅基配 位效应
H6Y
酸效应
干扰离 子效应
混合配位效应
Y
MY
利用主反应进行
不利用主反应进行
注:副反应的进行会影响主反应发生的程度 副反应发生的程度以副反应系数加以描述
一. 副反应系数side reaction coefficient 副反应系数:未参加主反应组分的浓度[Y] 与平衡浓 度[Y]的比值,用表示。 [M] [Y] [MY] M= Y= MY= [M] [Y] [MT]
多种共存离子 [Y]+[N1Y]+[N2Y]+…+[NnY] [Y] Y(N)= = [Y] [Y] = 1+KN Y[N1]+KN Y[N2]+…+KN Y[Nn]
1 2 n
=Y(N1)+Y(N2)+…+Y(Nn)-(n-1)
3)Y的总副反应系数 Y
[Y] Y= [Y]
=
[Y]+[HY]+[H2Y]+ · · · +[NY] [Y]
MY
酸反应引起的副反应
1)酸效应系数 Y(H):
[Y]+[HY]+[H2Y]+…+[H6Y] [Y] 1 Y(H)= [Y] = = [Y] Y [Y]+[Y][H+]1+[Y][H+]22+…+[Y][H+]66 = [Y] =(1+1[H+]+2[H+]2+…+6[H+]6)
M + L = ML ML + L = ML2
● ● ●
[ML] = 1 [M] [L] [ML2] = 2 [M] [L]2
● ● ●
MLn-1 + L = MLn
[MLn ]= n [M] [L]n
cM=[M]+[ML]+[ML2]+…+[MLn]
=[M](1+ 1 [L]+ 2 [L]2+…+ n [L]n)
[ML] [M][L]
[ML2] 2=K1K2= [M][L]2
● ● ●
MLn-1 + L = MLn
[MLn] Kn= [MLn-1][L] K 表示相邻络合 物之间的关系
[MLn] n=K1K2 · · · Kn= [M][L]n
表示络合物与
配体之间的关系
二. 溶液中各级络合物的分布
Bi
FeII
Mg2+ 8.7 Fe2+ Ca2+ 10.7 Al3+ Zn2+ Cd2+ Pb2+ Cu2+
逐级稳定常数K与累积稳定常数β
逐级稳定常数 Ki [ML] K1= [M][L]
[ML2] K2= [ML][L]
● ● ●
累积稳定常数
M + L = ML ML + L = ML2
● ● ●
1=K1=
第6章 络合滴定法
Complex titration
6.2 络合物的平衡常数 6.3 副反应系数和条件稳定常数 6.4 络合滴定法的基本原理 6.5 准确滴定与分别滴定判别式 6.6 络合滴定中酸度的控制 6.7 提高络合滴定选择性的途径 6.8 络合滴定方式及应用
12/5
6.2 络合物的平衡常数
= Y(H) + Y(N) -1
2. 金属离子M的副反应及副反应系数 M
M(L) = [M]
[M] M
OHL
[M]+[ML]+[ML2]+…+[MLn] [M] + Y = MY
M(L) = 1+1[L] +2[L]2+…+n[L]n
注:[M’]-表示没参加主反应的金属离
子总浓度(包括与L配体) [M]-表示游离金属离子的浓度 L多指NH3-NH4Cl缓冲溶液,辅助配位 OH剂,掩蔽剂,
多种络合剂共存
M = M(L1)+ M(L2) +…+ M(Ln)-(n-1) M(L) =1+1[L] +2[L]2+…+n[L]n
lgM(OH)~pH
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 pH 8 10 12 14
Al
FeIII
Zn Pb Cd Cu