分析化学第六版络合滴定法及答案
分析化学第六版习题详解答案
分析化学第六版习题详解答案(总69页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章 误差及分析数据的统计处理思考题答案1 正确理解准确度和精密度,误差和偏差的概念。
答:准确度表示测定结果和真实值的接近程度,用误差表示。
精密度表示测定值之间相互接近的程度,用偏差表示。
误差表示测定结果与真实值之间的差值。
偏差表示测定结果与平均值之间的差值,用来衡量分析结果的精密度,精密度是保证准确度的先决条件,在消除系统误差的前提下,精密度高准确度就高,精密度差,则测定结果不可靠。
即准确度高,精密度一定好,精密度高,准确度不一定好。
2 下列情况分别引起什么误差如果是系统误差,应如何消除(1)砝码被腐蚀; 答:系统误差。
校正或更换准确砝码。
(2)天平两臂不等长; 答:系统误差。
校正天平。
(3)容量瓶和吸管不配套; 答:系统误差。
进行校正或换用配套仪器。
(4)重量分析中杂质被共沉淀; 答:系统误差。
分离杂质;进行对照实验。
(5)天平称量时最后一位读数估计不准;答:随机误差。
增加平行测定次数求平均值。
(6)以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液;答:系统误差。
做空白实验或提纯或换用分析试剂。
3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果,哪一个更合理?答:标准偏差。
因为标准偏差将单次测定的偏差平方后,能将较大的偏差显着地表现出来。
4 如何减少偶然误差如何减少系统误差答:增加平行测定次数,进行数据处理可以减少偶然误差。
通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。
5 某铁矿石中含铁%,若甲分析结果为%,%,%,乙分析得%,%,%。
试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。
答:通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高,精密度好的结论。
x 1 = ++÷3 =(%) x 2 = ++ ÷3 = (%)E 1=- =(%) E 2=- = (%)%030.01/)(1)(2221=-∑-∑=--∑=n n x x n x x s i %045.01/)(222=-∑-=∑n nx x s i6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。
分析化学(第六版)习题答案
16、用NaOH(0.20mol/L)滴定一氯乙酸(0.20mol/L)至甲基橙变黄(pH=4.4)时,还有百分之几的一氯乙酸未被滴定?解:一氯乙酸的K a =1.3×10-3,pH=4.4时,2.76%101.31010]H [][H 34.4 4.4a HA=⨯+=+=---++K δ 即有2.76%的一氯乙酸未被滴定。
17、计算用NaOH(0.10mol/L)滴定HCOOH(0.10mol/L)到化学计量点时溶液的pH ,并说明应选择何种指示剂?解:计量点时溶液组成为0.05mol/L 的HCOONa 溶液。
mol/L 101.67100.05/1.810/][OH 6414a w b sp ----⨯=⨯⨯===K C K C KpH sp =14-pOH=8.22,可选酚酞为指示剂。
18、解:①计算终点误差c ep =0.1000×20.70/(25.00+20.70)=0.0453(mol/L)-1.0%%100105.61010 %100)][H ][H 1010( %100)][]OH [(520.620.6a ep 20.6)20.600.14(HA ep=⨯⨯+-≈⨯+--=⨯--=---++---+-K c c H TE δ ②计量点的pH 计量点时,完全生成苯甲酸钠,8.42pH )mol/L (1079.3]H [)mol/L (1064.2 105.6100453.0 ][OH 96514a,w b -=⨯=⨯=⨯⨯===-+---苯甲酸K K ccK ③苯甲酸溶液的浓度/L)0.0836(mol 110000.2570.201000.0=%%-⨯=c19、解:①HA 的摩尔质量)(mol 10708.3100020.410900.0)()(3NaOHHA NaOHHA -⨯=⨯===cV n cV n)(g/mol 1.33710708.3250.13HA HA HAHAHA HA =⨯===-n m M M m n5902.4a a 4a HA NaA a 43HA a 1026.110 902.4p 30.40029664.010416.7lg p lg p pH )mol (10416.7100024.80900.0NaA )mol (0029664.0100024.80900.010708.3 4.30pH HA -----⨯====⨯+=+=⨯⨯⨯-⨯=K K K n n K n K =的物质的量=生成=剩余量=此时,。
分析化学络合滴定
EDTA络合物特点:
1.广泛配位性→五元环螯合物→稳定、反应完全、迅速
2. 具6个配位原子,与金属离子多形成1:1络合物 3. 与无色金属离子形成的络合物无色,利于指示终点
与有色金属离子形成的络合物颜色更深
M2 H2Y2
MY2 2H
M3 H2Y2
MY 2H
M4 H2Y2
MY 2H
金属离子所带电荷不同,但配位比均为 1:1,只有极少数例外。定量计算简单。
络合物的稳定常数
一、络合物的稳定常数(形成常数)
M+Y
MY
KMY大,络合物稳定性高,络合反应完全 M与EDTA的 lgKMY值见P98表5-1
二、MLn型络合物的累积稳定常数P102
M+L
ML
ML + L MLn-1 + L
H+
H+
H2Y
主反应
H+ H6Y
酸效应引起的副反应
酸效应的大小用酸效应系数Y(H)来
衡量。
酸效应系数 Y(H)
[Y' ] [Y]
[Y' ] [Y4- ] [HY] [H2Y] [H3Y] [H4Y] [H5Y] [H6Y] [Y] [Y4- ]
Y(H愈) 大,表示[Y]([Y4-])愈小,副反应越
与 OH- 的副反应–羟基络合效应 M (OH )
L的来源 1.加入缓冲剂 2.防M水解加入的辅助配位剂 3.防干扰离子而加的掩蔽剂
配位效应:由于其他配位剂存在使金属离子 参加主反应能力降低的现象
ML2 M Ln
各级累计常数将各级 [MLi]和 [M ]及 [L]联系起来
[ML] 1[M ][L] [ML2 ] 2[M ][L]2
第七章---络合滴定法-习题解答Word版
第七章 络合滴定法1. 填空:。
用浓度为进行计算。
标准溶液常=,可通过公式为,其水溶液的二钠盐,分子式为采用一般表示。
配制标准溶液时,用符号乙二胺四乙酸是是一种氨羧合剂,名称)(-1a5a4222L mol 02.02)p (p pH 4.4pH O 2H `Y H Na EDTA EDTA EDTA 1⋅+•K K (2)一般情况下水溶液中的EDTA 总是以Y 4-、HY 3-等7种型体存在,其中以Y 4-与金属离子形成的络合物最稳定,但仅在pH >10.26时EDTA 才主要以此种型体存在。
除个别金属离子外,EDTA 与金属离子形成络合物时,络合比都是1∶1。
式为程度,其计算络合滴定主反应进行的在副反应存在下,它表示条件形成常数称) (Y M MY MY 3ααK K '一定时,。
在,减小的络合作用常能增大;愈小愈大,其中酸度越高,,和、的因素有。
影响越高度越大,络合滴定的准确时,一定小的重要依据。
在△完全程度和滴定误差大值是判断络合滴定反应) (。
愈大愈大,突跃一定时, ;在条件常数越大越大,突跃的条件下,。
在金属离子浓度一定和跃的大小取决于)络合滴定曲线滴定突 (MY MY M MY Y Y M MY MY MY MY M MY MY MY M K K M K lg K K K M p K 5c K K K c 4'''''''''''αααα 终点误差的大小由△p M′的大小决定,而误差的正负由△p M′的正负决定。
(6) 在[H+]一定时,EDTA 酸效应系数的计算公式为。
2. 答;由于多数金属离子的配位数为四和六。
Cu 2+、Zn 2+、Cd 2+、Ni 2+等离子均能与NH 3形成络合物,络合速度慢,且络合比复杂,以氨水为滴定剂滴定反应进行的完全程度不高。
不能按照确定的化学计量关系定量完成,无法判断滴定终点。
分析化学 络合滴定 习题
= 16.46 - 4.65 - 0.40 = 11.41
1 pCd′ = (pcCd,sp + lgK ′ ) = 1 (2.00 + 11.41) = 6.70 sp CdY 2 2
(2)EDTA滴 定 至 计量 点时: 1 ′ = (pcM,sp + lgK ′ ) pM sp MY 2
′ pH = 6.0,lgK ′ Cd-OX = pCd t = 5.5与 pCd sp 相 差 不 大 ,
α Hg = α Hg (CN ) + α Hg (OH ) = 1033.55 + 1015.7 ≈ 1033.55
3.若溶液的 若溶液的pH=11.00,游离 -的浓度 若溶液的 ,游离CN 的浓度0.010mol/L, 计算HgY络合物的条件形成常数。已知 络合物的条件形成常数。 计算 络合物的条件形成常数 已知:Hg2+-CN-络合 的逐级形成常数lgK1-lgK4分别为 分别为18.00,16.70,3.83 , , 的逐级形成常数 和2.98。 。
α Hg = α Hg(CN) + α Hg(OH) = 1033.55 + 1015.7 ≈ 1033.55
lgK ′ = lgK HgY - lgα Hg - lgα Y(H) HgY
高中化学竞赛 分析化学 第六章 络合滴定法 习题
38.使100ml 0.01L mol +2Zn 浓度降至910-L mol ,需向溶液中加入多少克固体KCN?(已知-+-CN Zn 2络合物的7.16410=β,M(KCN)=65.12)[3]解:加入的KCN 一部分与+2Zn 络合,一部分过量,可通过分布系数0δ求出平衡时游离的-CN 浓度][-CN ,再加上络合+2Zn 所消耗掉的,即为所求。
计算表明+2Zn 几乎全部以-24)(CN Zn 形式存在,其消耗-CN 的浓度为(0.01×4)L mol ,故 所需KCN 的质量为39.于pH=10.0时,以0.0100L mol EDTA 溶液滴定50.00ml 同浓度的某金属离子+2M ,已知在此条件下滴定反应进行完全。
当加入EDTA 溶液49.95 ml 和50.05 ml 时,计量点前后的pM 值改变2个单位。
计算络合物-2MY 的稳定常数MY K 值(不考虑+2M 的其他副反应,已知pH=10.0时,45.0lg )(=H Y α)[8]解:加入EDTA 溶液49.95 ml ,相当于计量点前0.1%,此时 已知计量点前pM 改变1个单位,可得计量点时+2M 的浓度为 而 L mol MY 3sp 100.5][-⨯≈故 30.101027310100.2)100.5(100.5=⨯=⨯⨯='--MYK 即 75.1010=MY K40.在pH=5.5时使用0.020L mol GEDTA (X )滴定同浓度的++22Cd Zn 、试液中的+2Zn ,以KI 掩蔽+2Cd ,采用二甲酚橙为指示剂。
已知:5.14lg =ZnX K 。
二甲酚橙)时,7.5(,6.4lg 5.5,0.13lg )(====t H X CdX pZn pH K α已计算得: %1.03.56.8lg 9.5lg 1.5lg )()(==='==TE pZn K sp ZnX Cd X I Cd ,,,,αα。
分析化学第六版课后答案
分析化学第六版课后答案分析化学习题答案目录2 误差及分析数据的统计处理思考题 (1)习题 (3)3滴定分析思考题 (7)习题 (9)4 酸碱滴定法思考题4—1 …………………………………………………………………14习题4—1 …………………………………………………………………17思考题4—2 …………………………………………………………………25习题4—2 …………………………………………………………………28思考题4—3 …………………………………………………………………31习题4—3 …………………………………………………………………375 配位滴定法思考题……………………………………………………………………………47 习 题……………………………………………………………………………51 6 氧化还原滴定法思考题.......................................................................................56 习 题 (61)7 重量分析和沉淀滴定法思考题……………………………………………………………………………76习 题……………………………………………………………………………808 吸光光度法思考题……………………………………………………………………………98习 题……………………………………………………………………………101第二章:误差及分析数据的统计处理第二章 习 题1.已知分析天平能称准至±0.1mg ,要使试样的称量误差不大于0.1%,则至少要称取试样多少克?解:设至少称取试样m 克,由称量所引起的最大误差为±0.2mg ,则 %100102.03⨯⨯-m≤0.1% m ≥0.2g 答:至少要称取试样0.2g 。
2.某试样经分析测得含锰质量分数(%)为:41.24,41.27,41.23,41.26。
分析化学 络合平衡和络合滴定法(2)
最低酸度
金属离子的水解酸度-避免生成氢氧化物沉淀 对 M(OH)n
[OH-]=
n
Ksp [M]
例 0.02mol/LZn2+ Zn(OH)2 Ksp=10-15.3
可求得:pH≤7.2
? 可在pH10的氨性缓冲液中用Zn2+标定EDTA 最佳酸度 金属指示剂也有酸效应,与pH有关 pMep=pMsp 时的pH ?
络合掩蔽注意事项:
1. 不干扰待测离子: 如pH10测定Ca2+、Mg2+, 用F-掩蔽Al3+, 则 CaF2 ↓、MgF2 ↓
2. 掩蔽剂与干扰离子络合稳定:
3. 合适pH F-, pH>4; CN-, pH>10)
b 沉淀掩蔽法
加沉淀剂,降低[N]
例:Ca2+ Mg2+混合溶液中Ca2+的测定 lgKCaY=10.7, lgKMgY=8.7
b 单一金属离子滴定的适宜pH范围
最高酸度
csp=0.01mol· L-1, lgKMY≥8 lgKMY= lgKMY-lg Y(H)≥8, (不考虑 M) 有 lgαY(H) ≤lgK(MY) - 8 对应的pH即为pH低,
例如: KBiY=27.9 lgY(H)≤19.9 pH≥0.7 KZnY=16.5 lgY(H)≤8.5 pH≥4.0 KMgY=8.7 lgY(H)≤0.7 pH≥9.7
6.4 络合滴定基本原理
络合滴定曲线:溶液pM随滴定分数(a)变化的曲线 在络合滴定中,随着EDTA滴定剂的不断加入,被滴定 金属离子的浓度不断减少, 以被测金属 离子浓度的负对数pM(pM=-lg[M])对 加入滴定剂体积作图,可得络合滴定曲 线即pM~V曲线。 见书P186
分析化学第六版第6章络合滴定法与答案
第六章络合滴定法一、判断题(对的打√ , 错的打×)1、EDTA与金属离子形成的配合物都是 1:1型的()2、络合滴定中酸度越小 ,对滴定越有利,因此滴定时, pH 值越大越好()3、络合滴定法可以测定许多金属离子,对于SO42-等阴离子则不能测定()4、EDTA能与多数金属离子络合 , 所以选择性较差。
()5、EDTA滴定法测定自来水中 Ca2+、Mg 2+时, 用EBT为指示剂 , 若不加 pH=10 的缓冲溶液 ,终点时不会变色。
()6、络合滴定要求金属指示剂与金属离子形成的配合物MIn 的稳定常数越大越好 ( )≥6,lgCNK′NY ≤1,就可准确滴定M而N不干扰()M MY7、若控制酸度使 lgC K′二、选择题1.EDTA 与金属离子形成螯合物时,其螯合比一般为()A.1:1B.1:2C.1:4D.1:62.EDTA 与金属离子络合时,一分子的EDTA 可提供的络合原子个数为()A. 2B.4C. 6D. 83.在非缓冲溶液中用 EDTA 滴定金属离子时,溶液的pH 值将()A.升高B.降低C.不变D.与金属离子价态有关4.下列叙述αY(H)正确的是()A.α随酸度减小而增大B.α随 pH 值增大而减小Y (H)Y (H)C.αY(H)随酸度增大而减小D.αY(H)与 pH 变化无关5.以铬黑 T 为指示剂,用 EDTA 溶液滴定 Mg 2+,可选择的缓冲溶液为()8 4 4~HCl B.KH 24~K24A.KHC H O PO HPOC. NH 4Cl~ NH3·H2O D. NaAc~HAc6.用 EDTA 直接滴定有色金属离子,终点时所呈现的颜色是()A.游离指示剂 In 的颜色B.MY 的颜色C. MIn 的颜色D.a 与 b 的混合颜色7.Fe3+、Al 3+对铬黑 T 有()A.僵化作用B.氧化作用C.沉淀作用D.封闭作用8.在络合滴定中,用返滴定法测Al 3+时,以某金属离子标准溶液滴定过量的EDTA,最适合的金属离子标准溶液是()A. Mg 2+B.Zn2+C. Ag+D. Bi3+9.以 EDTA 滴定同浓度的金属离子M ,已知检测点时,△pM=0.2, K’9.0,若MY要求 TE=0.1%,则被测离子 M 的最低浓度应大于()-1-1-1-1 A.0.010mol L·B.0.020mol L·C.0.0010mol L·D.0.0020mol L·.在3+、Al 3+、Ca2+、Mg2+混合液中, EDTA 测定 Fe3+、Al 3+含量时,为了消除 Ca2+、10FeMg2+的干扰,最简便的方法是()A.沉淀分离法B.控制酸度法C.络合掩蔽法D.溶剂萃取法11.用 EDTA 滴定 Bi 3+时,消除 Fe3+干扰宜采用()A.加入 NaOH B.加抗坏血酸C.加三乙醇胺D.加氰化钾12.今有 A ,B 相同浓度的 Zn2+ - EDTA 溶液两份:A 为 pH=10 的 NaOH 溶液;B 为 pH=10的氨性缓冲溶液。
分析化学 第6章 络合滴定 b - 金属离子指示剂、络合滴定原理、终点误差、判别式、酸度控制(1)
lg
K MIn
lg In(H)
lg M
此时的变色点 pM 'ep lg KMIn lg In(H) lg M
pM 'ep pM ep lg M
金属指示剂变色点pM ’ep随体系酸度变及其它条件的变化而变化。 选择指示剂时应控制反应条件使其变色点与化学计量点尽量接近。
理论变色点,也即终点 pMep lg KMIn lg In(H)
金属指示剂变色点pMep随体系酸度变化而变化。部分金属指示剂变 色点可由p397, 表14查得。
若金属离子有副反应
K MIn '
[MIn] [M' ][In'
]
K MIn
In(H) M
pM
' lg
[MIn] [In' ]
六、常用金属离子指示剂
掌握:作用原理、颜色变化,实用pH范围 铬黑T (EBT) 二甲酚橙(XO) PAN金属指示剂
铬黑T (EBT)
是一多元酸,不同的酸碱型体具有不同的颜色
H2In-
HIn 2-
In3-
pKa2 = 6.3
pKa3 = 11.6
pH
型体及颜色
指示剂络合物颜色
pH < 6.3 6.3 < pH < 11.6
H2InHIn2-
+M
2H+
MIn + H+
pH > 11.6
In3-
适宜pH 范围:6.3 ~ 11.6
二甲酚橙
是一多元酸,不同的酸碱型体具有不同的颜色:
H6In- -4 H+
H2In4-
5.2 络合滴定法
尽量使: pM’ep=pMsp
三、金属指示剂在使用中存在的问题
(一)指示剂的封闭现象
有时某些指示剂能与某些金属离子生成极 为稳定的络合物,但这些络合物较对应的 MY 络合物更稳定,以致到达计量点时滴入 过量EDTA,也不能夺取指示剂络合物(MIn) 中的金属离子,指示剂不能释放出来,看不 到颜色的变化,这种现象叫指示剂的封闭现 象。
目前,合成金属指示剂达300种以上,经 常有新的金属指示剂问世。
(一)铬黑T
铬 黑 T 属 O,O’- 二 羟 基 偶 氮 类 染 料 , 简 称 EBT 或 BT ,其化学名称是: 1-(1- 羟基 -2- 萘偶 氮)-6-硝基-2-萘酚-4-磺酸钠。
铬黑 T 的钠盐为黑褐色粉末,带有金属光泽, 使用时最适宜的 pH范围是9—11,在此条件下, 可用EDTA直接滴定Mg2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、 Hg2+ 等 离 子 。 对 Ca2+ 不 够 灵 敏 , 必 须 有 MgEDTA 或 Zn-EDTA 存在时,才能改善滴定终点。 一般滴定Ca2+和Mg2+的总量时常用铬黑T作指示 剂。
金属指示剂大多数是具有许多双
键的有色化合物易被日光氧化、空气
和氧化剂所分解。有些指示剂在水溶 液中不稳定,日久会变质。
举
例
如铬黑T、钙指示剂的水溶液均易氧化变质,所
以常配成固体混合物或用具有还原性的溶液来配
制溶液。
分解变质的速度与试剂的纯度也有关。一般纯度
较高时,保存时间长一些。
四、常用金属指示剂简介
(2) 酸度减小,对滴定有利,但酸度 太小,金属离子可能水解,影响滴 定,所以要控制溶液酸度。
分析化学练习题(第6章 络合滴定法)
分析化学练习题第6章络合滴定法一. 选择题1.下列有关条件稳定常数的正确叙述是()A. 条件稳定常数只与酸效应有关B. 条件稳定常数表示的是溶液中络合物实际的稳定常数C. 条件稳定常数与温度无关D. 条件稳定常数与络合物的稳定性无关2. 对配位反应中的条件稳定常数,正确的叙述是()A. 条件稳定常数是理想状态下的稳定常数B. 酸效应系数总是小于配位效应系数C. 所有的副反应均使条件稳定常数减小D. 条件稳定常数能更准确地描述配位化合物的稳定性3. 已知lgK ZnY =16.5,若用0.020mol·L-1EDTA滴定0.020mol·L-1Zn2+溶液,要求△pM=±0.2,TE = 0.1%,已知pH = 4,5,6,7时,对应lgαY(H)分别为8.44,6.45,4.65,3.32,滴定时的最高允许酸度为()A. pH≈4B. pH≈5C. pH≈6D. pH≈74. 现用Cmol·L-1EDTA滴定等浓度的Ca2+,Ca2+无副反应。
已知此时滴定的突跃范围ΔpM,若EDTA和Ca2+的浓度增加10倍,则此时滴定的突跃范围为ΔpM' ()A.ΔpM'=ΔpM-2B.ΔpM'=ΔpM+1C. ΔpM'=ΔpM-1D. ΔpM'=ΔpM+25. 以EDTA滴定Zn2+时,加入的氨性溶液无法起到的作用是()A. 控制溶液酸度B. 防止Zn2+水解C. 防止指示剂僵化D. 保持Zn2+可滴定状态6. 下列有关金属离子指示剂的不正确描述是()A.理论变色点与溶液的pH值有关B.没有确定的变色范围C.与金属离子形成的络合物稳定性要适当D.能在任意pH值时使用7. 在配位滴定中,当溶液中存在干扰测定的共存离子时,一般优先使用()A. 沉淀掩蔽法B.氧化还原掩蔽法C. 离子交换法分离D. 配位掩蔽法8. 用EDTA滴定Bi3+时,消除Fe3+干扰宜采用()A. 加NaOHB.加抗坏血酸C.加三乙醇胺D.加氰化钾9. 某溶液中含有Ca2+、Mg2+及少量Al3+、Fe3+,欲以铬黑T为指示剂,用EDTA滴定Ca2+、Mg2+的含量,正确的做法是()A.碱性条件下加入KCN和NaF,再测定B.酸性条件下加入三乙醇胺,再调至碱性测定C.酸性条件下加入KCN和NaF,再调至碱性测定D.加入NH3沉淀掩蔽Al3+和Fe3+,再测定10. 铬黑T(EBT)与Ca2+的配合物的稳定常数K Ca-EBT =105.4,已知EBT的逐级质子化常数K1H =1011.5,K2H =106.3,在pH=10.0时,EBT作为滴定Ca2+的指示剂,在颜色转变点的pCa值为()A. 5.4B. 4.8C. 2.8D. 3.811. 以甲基橙为指示剂,用NaOH标准溶液滴定三氯化铁溶液中少量游离盐酸,Fe3+将产生干扰。
【分析化学】络合滴定法
O C O C CH2 O
分析化学中的络合物
简单配体络合物 螯合物
O
多核络合物
Cu(NH3 ) 2 4
H2C H2C N O C O
C
O CH2 CH2 Ca O N CH2
[(H2O)4Fe
OH OH
Fe(H2O)4]4+
O C O C CH2 O
简单配体络合物:中心离子和单齿配体(只含有一个配位原子的配体)所 形成,也称为简单络合物。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。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 Cu(NH3)22+ + NH3 === Cu(NH3)32+ K3=102.87 Cu(NH3)32+ + NH3 === Cu(NH3)42+ K4=102.11 正是因为这一性质限制了简单络合物在滴定分析中的应用,仅作为掩蔽剂 、显色剂和指示剂,而作为滴定剂的只有以CN-为络合剂的氰量法和以Hg2 +为中心离子的汞量法具有一些实际意义。 如:①以AgNO3标准溶液测定氰化物,反应如下: 2CN-+Ag+===[Ag(CN)2]- 此反应的累积稳定常数,相当稳定。当滴定到计量点时,稍过量的Ag+ 与Ag(CN)2-结合生成白色AgCN沉淀,使溶液变浑浊而指示终点。 Ag++Ag(CN)2-===2AgCN↓(白色) ②以Hg2+溶液作滴定剂,二苯胺基脲作指示剂,滴定Cl-,反应如下: Hg2++2Cl-===HgCl2 生成的HgCl2是解离度很小的络合物,称为拟盐或假盐。过量的汞盐与指示 剂形成兰紫色的螯合物以指示终点的到达。
第6章 络合滴定法(第1-3节)
23
总形成常数和总离解常数关系:
总形成常数--最后一级累积形成常数;总离解常数-最后一级累积离解常数。K离解=1/ K形
累积形成常数的应用:
由各级累积形成常数计算溶液中各级络合物型体的 平衡浓度。
[ML]= β1[M][L]
[ML2]= β2[M][L]2
︰ [MLn]= βn[M][L]n
24
16
图6-2 EDTA-Co(III)螯合物的立体结构
17
Ca-EDTA螯合物的立体构型
O
H2 O C CH2 N H2C N Ca CH2 C O O C O CH2 O O C O H2C
C
18
6-2 溶液中各级络合物型体的分布
一、络合物的形成常数 在络合反应中,络合物的形成和离解,同处于相对 的平衡状态中。其平衡常数,以形成常数或稳定常 数来表示。 EDTA络合物的稳定常数(形成常数) M+Y
•
中心原子(离子):必须具有接受电子对的空轨道, 如金属离子(最多可接受六对,d2sp3杂化,sp3d2 杂化) 配位体:至少能提供一对孤对电子的阴离子或中性 分子,如卤素离子、NH3、SCN-、CN-、乙二胺等
相反电荷离子:当络合物带电时,是保持物质电中 性必不可少的。
6
一、络合滴定中的滴定剂(络合剂)
1. 络合滴定反应必须具备下列条件:
(1)形成的络合物要相当稳定,K形≥108,否则不
易得到明显的滴定终点。 (2)在一定反应条件下要快。 (4)要有适当的方法确定滴定的计量点。
7
2.络合剂的分类 (1)无机络合剂
无机络合剂(单基配位体)是只提供一对孤对电子
仅仅是[L]的函数,与cM无关 因此,根据上述各式,只要知道β值,就可以计 算出在不同L的浓度下,各型体的δ值。
第六章 络合滴定法
K n [ML][L] ML+ L
[ML2]
ML2
K2
[ML2] [ML][L]
==
K
[MLn 1][L] [MLn]
MLn-1+
L
MLn
Kn
[MLn] [MLn 1][L]
络合物的形成常数(对MLn型来讲),其一般规律是 K1>K2>K3… 原因:随着络合体数目的增多, 配体间的排斥作用增强,稳定性下降。
M=M(L)+M(OH)-1
(三)络合物MY的副反应 pH<3,形成酸式络合物,MHY; pH>6,形成碱式络合物,MOHY。 由于这两种络合物不稳定,一般情况
下,可忽略不计。
二、MY络合物的条件形成常数
条件形成常数亦叫表观稳定常数或有效稳定
常数,它是在有副反应发生的情况下络合物的 实际稳定常数。
[HY] [Y][H+
]
=
1 Ka
6
β1H=K1H
HY+H+=H2Y ︰
K
H 2
=
[H2Y] [HY][H+
]
=
1 Ka5
︰
β2H=K1H K2H ︰
:
︰
︰
H5Y+H+=H6Y
K6H
=
[H6Y] [H5Y][H+
]
=
1 Ka1
β6H=K1H K2H … K6H
累积质子化常数的应用: 由各级累积质子化常数计算溶液中 EDTA各型体的平衡浓度。
因此,根据上述各式,只要知道β值,就 可以计算出在不同游离氨的浓度下,各型 体的δ值。如图所示。
锌氨络合物各型体的δ- lg [NH3] 相邻两级络合物分布曲线 的交点处有:
分析化学-络合滴定法习题课
• 以二甲酚橙为指示剂时:
Y (Mg)
1
KMgY
Csp Mg
107.09则
Y (H ) 106.09
此时pH=5.2
lg K 'LaY 15.5 7.13 8.37
pLasp 5.2, pLa 0.7, Et 0.3%
Zn(T )
Y (Cd )
1
KCdY CCd
Cd (T )
lgK 'CdY 16.46 lgCd (T ) lg(Y (H ) Y (Zn) ) 6.48
lgK 'ZnY 16.5 lgZn(T ) lg(Y (H ) Y (Cd ) ) 2.48
解:a.
Ac(H )
[HAc] [ Ac ]
1
1
[
H Ka
]
1
105 104.74
1.55
[ Ac ] CHAc 0.31 mol L1 0.2mol L1
Ac(H ) 1.55
Pb2 ( Ac ) 1 1[ Ac ] 2[ Ac ]2 1101.9 0.2 103.8 0.04 102.43
pPb ' pPb 1.51 Et
2.7%
K
'PbY
C sp Pb
• b.
lg K 'PbY lg KPbY lgY (H ) 18.04 6.45 11.59
pPbsp
11.59 3 2
7.30
pPbep 7.0
pPb 0.30
Et 10 pPb 10 pPb 0.007%
分析化学第六版课后答案-(2)
答:化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件:
(1)反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全(99.9%),这是定量计算的基础。
(2)反应速率要快。对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率。
(3)能用较简便的方法确定滴定终点。
11.滴定0.1560g草酸的试样,用去0.1011 mol·L-1NaOH 22.60mL.求草酸试样中 H2C2O4·2H2O的质量分数。
解:滴定反应为 H2C2O4+ 2NaOH = Na2C2O4+ 2H2O
= =
= =92.32%
12.分析不纯CaCO3(其中不含干扰物质)时,称取试样0.3000g,加入浓度为0.2500 mol·L-1的HCl标准溶液25.00mL。煮沸除去CO2,用浓度为0.2012 mol·L-1的NaOH溶液返滴过量酸,消耗了5.84mL。计算试样中CaCO3的质量分数。
(1)V1=V2时,组成为Na2C03
c(Na2C03)=
(2)V1=0,V2≠0时,组成为NaHC03,
c(NaHC03)=
(3)V2=0,V1≠0时,组成为Na0H
c(Na0H)=
(4)V1﹥V2时,组成为Na2C03和Na0H
c(Na0H)=
c(Na2C03)=
(5)V1﹤V2时,组成为Na2C03和NaHC03,
则
m试样= =
(1)当CNaOH=1.000 mol·L-1时m试样= ≈5.7g
(2)当CNaOH=0.0100 mol·L-1时m试样= ≈0.057g
(3)上述计算结果说明,在滴定分析中,如果滴定剂浓度过高(如1 mol·L-1),消耗试样量较多,浪费药品。如果滴定剂浓度过低(如0.01mol·L-1),则称样量较小,会使相对误差增大。所以通常采用的滴定剂浓度为0.1~0.2 mol·L-1.
络合滴定法习题
络合滴定法习题一、判断题:1.在配位滴定反应中,EDTA与金属离子只形成1:1配合物。
( )2.在EDTA配位滴定中,溶液的pH值越大,EDTA的酸效应系数越大。
( )3.EDTA滴定法应用范围广的原因是绝大多数金属离子与EDTA的配合物易溶于水。
( )4.配位效应系数是用金属的总浓度是金属离子的平衡浓度的倍数表示的。
( )5.配位滴定中,αY(H)=1表示Y与H+没有发生副反应。
( )6.Ag++2NH 3[Ag(NH3)2]+不能作为滴定反应是因反应分步进行,两步完成程度都不大。
( )7.配位滴定中,溶液的酸度越大,配合物的条件稳定常数越大。
( )8.EDTA与金属离子的配位反应大多数可以一步完成。
( )9. EDTA滴定法中,酸效应曲线是指滴定某金属离子M的最小pH与lg K MY的关系曲线。
( )10.金属指示剂本身的颜色与其金属配合物的颜色应当相同。
( )11.Pb2+、Zn2+可在控制一定酸度下用EDTA标准溶液分步逐一准确滴定。
( )12.用EDTA标准溶液滴定无色金属离子时,终点的颜色是配合物MY的颜色。
( )13.EDTA是一种多基配体,它有四个能直接与金属离子结合的配位原子。
( )14.因H+与配体Y结合,使配体Y参加主反应的能力下降的作用称为酸效应。
( )15.在配位滴定中,如果K f'MIn>K f 'MY时,则会出现指示剂的封闭现象。
( )16. Cr3+、Al3+可用EDTA标准溶液直接滴定。
( )17.在配位滴定中,EDTA与金属离子一般以1:1的摩尔比反应的。
( )18.标定EDTA溶液的基准物最好用被测金属离子的纯金属、氧化物或碳酸盐。
( )19.EDTA的p K a1=2.00、p K a2=2.67、p K a3=6.16、p K a4=10.26,在pH=5.00的水溶液中EDTA的要存在形式是HY3-。
( )20.多数无机配位剂不能用于滴定金属离子。
络合滴定法
. . .
. . .
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:
1[L]
1 i [L]i
i 1 n
ML
n
[MLn ] cM
n [ L ]n
1 i [L]i
i 1 n
第三节 副反应系数和条件稳定常数
M OH MOH M(OH)2 M(OH)n
水 解效应
+
L ML ML2 MLn
配位 效应
Y H
+
MY N NY HML ML ML n 1
1 2 n
例 3. 在 0 .1mol/LAl3+ 溶 液 中 , 加入 过 量的 F-, Al3+ 被络合成 AlF63-,此时溶液中游离 F- 的浓度 为 0.01mol/L,求溶液中 Al3+ 的浓度,并指出溶 液中络合物的主要存在形式。 解:查表得AlF63- : lg1=6.15 lg2=11.15 lg3=15.0 lg 4=17.75 lg5=19.36 lg6=19.84
3.EDTA的总副反应系数 若两种因素同时存在存在,则
[Y'] H4Y H3Y H2Y HY Y NY
[Y '] Y Y(H) Y(N) 1 [Y]
分析化学第六版(高等教育出版社)课后答案
s=0.0032%
t=
s
n =
0.1160.123 0.0032
n=4)=3.18
4 = 4.38
查表 2-2 得,t( 0.95,
t 计算>t 表
Байду номын сангаас
说明新方法存在系统误差,结果偏低。 8.用两种不同方法测得数据如下: 方法Ⅰ:n1 =6
x 1 =71.26% s1 =0.13%
方法Ⅱ: n2 =9
x 2 =71.38% s2 =0.11%
判断两种方法间有无显著性差异?
2 s大
解:F F
计算
= s 2 =(0.11 2 =1.40 ) 小 <F
表
2 (0.13 )
查表 2-5,F 值为 3.69
计算
说明两组的方差无显著性差异
x1 x 2 n1 n 2 n1 n 2
进一步用 t 公式计算:
xn xn 1
31.8231.68 6.4006.222
Q 计算>Q0.90 表
Q 计算<Q0.90 表
故 31.82 应予保留。 6. 测定试样中 P2 O5 质量分数 (%) , 数据如下: 8.44, 8.32, 8.45, 8.52, 8.69, 8.38 . 用
Grubbs 法及 Q 检验法对可疑数据决定取舍,求平均值、平均偏差 d 、标准偏差 s 和置信度 选 90%及 99%的平均值的置信范围。 解:将测定值由小到大排列 8.32,8.38,8.44,8.45,8.52,8.69.可疑值为 xn (1) 用 Grubbs 法决定取舍 由原始数据求得 G 计算= 8.69 为可疑值
x
甲 乙 39.15 39.24
E= x -μ -0.01 +0.08
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第六章络合滴定法一、判断题(对的打√, 错的打×)1、EDTA 与金属离子形成的配合物都是1:1 型的 ( )2、络合滴定中酸度越小,对滴定越有利,因此滴定时,pH 值越大越好( )3、络合滴定法可以测定许多金属离子,对于SO42-等阴离子则不能测定( )4、EDTA 能与多数金属离子络合, 所以选择性较差。
( )5、EDTA 滴定法测定自来水中Ca2+、Mg2+时, 用EBT 为指示剂, 若不加pH=10 的缓冲溶液, 终点时不会变色。
( )6、络合滴定要求金属指示剂与金属离子形成的配合物MIn 的稳定常数越大越好( )7、若控制酸度使lg C M K′MY≥6,lg C N K′NY≤1, 就可准确滴定M 而N不干扰( )二、选择题1.EDTA与金属离子形成螯合物时,其螯合比一般为()A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.1:62.EDTA与金属离子络合时,一分子的EDTA可提供的络合原子个数为()A.2 B.4 C.6 D.83.在非缓冲溶液中用EDTA滴定金属离子时,溶液的pH值将()A.升高 B.降低 C.不变 D.与金属离子价态有关4.下列叙述αY(H)正确的是()A.αY(H)随酸度减小而增大 B.αY(H)随pH值增大而减小C.αY(H)随酸度增大而减小 D.αY(H)与pH变化无关5.以铬黑T为指示剂,用EDTA溶液滴定Mg2+,可选择的缓冲溶液为()A .KHC 8H 4O 4~HClB .KH 2PO 4~K 2HPO 4C .NH 4Cl ~NH 3·H 2OD .NaAc ~HAc6.用EDTA 直接滴定有色金属离子,终点时所呈现的颜色是( ) A .游离指示剂In 的颜色 B .MY 的颜色 C .MIn 的颜色 D .a 与b 的混合颜色 7.Fe 3+、Al 3+对铬黑T 有( )A .僵化作用B .氧化作用C .沉淀作用D .封闭作用8.在络合滴定中,用返滴定法测Al 3+时,以某金属离子标准溶液滴定过量的EDTA ,最适合的金属离子标准溶液是( )A .Mg 2+B .Zn 2+C .Ag +D .Bi 3+9.以EDTA 滴定同浓度的金属离子M ,已知检测点时,△pM=, K’MY =,若要求TE=%,则被测离子M 的最低浓度应大于 ( ) A .·L -1 B .·L -1 C .·L -1 D .·L -110.在Fe 3+、Al 3+、Ca 2+、Mg 2+混合液中,EDTA 测定Fe 3+、Al 3+含量时,为了消除Ca 2+、Mg 2+的干扰,最简便的方法是( )A .沉淀分离法B .控制酸度法C .络合掩蔽法D .溶剂萃取法 11.用EDTA 滴定Bi 3+时,消除Fe 3+干扰宜采用( )A .加入NaOHB .加抗坏血酸C .加三乙醇胺D .加氰化钾 12.今有A ,B 相同浓度的Zn 2+ - EDTA 溶液两份:A 为pH=10的NaOH 溶液;B 为 pH=10的氨性缓冲溶液。
对叙述两溶液KˊZnY 的大小,哪一种是正确的 ( )A .A 溶液的KˊZnY 和B 溶液相等B .A 溶液的KˊZnY 小于B 溶液的KˊZnYC.A溶液的KˊZnY 大于B溶液的KˊZnYD.不确定13.在pH=时,用EDTA滴定含有Al3+、Zn2+、Mg2+和大量F-的溶液,则测得的是()A.Al3+、Zn2+、Mg2+的总量 B.Zn2+、Mg2+总量C.Mg2+的含量 D.Zn2+的含量14.在络合滴定中,金属离子与EDTA形成的配合物越稳定,KMY越大,在滴定时允许pH值()。
(仅考虑酸效应)A.越低 B.越高 C.中性 D.无法确定15.在pH=时,下列mol·1-1金属离子溶液中,可用EDTA标准溶液直接准确滴定的是()A.Mg2+ B.Mn2+ C.Ca2+ D.Zn2+16.取水样测定总硬度,耗去mol·L-1 EDTA标准溶液,如以CaCO3 的质量浓度(mol·L-1)表示水的硬度[M(CaCO3)= g·mol-1]应为 ( )17、为了测定水中Ca2+,Mg2+的含量,以下消除少量Fe3+,Al3+干扰的方法中,哪一种是正确的A、于pH=10的氨性溶液中直接加入三乙醇胺B、于酸性溶液中加入KCN,然后调至pH=10C、于酸性溶液中加入三乙醇胺,然后调至pH=10的氨性溶液D、加入三乙醇胺时,不需要考虑溶液的酸碱性18.络合滴定中,若TE≤% ,△PM=±,被测离子M浓度为干扰离子N浓度的1/10,欲用控制酸度滴定M,则要求lgK(MY) – lgK(NY)大于 ( )A 、5B 、6C 、7D 、8 19.用L Zn 2+滴定LEDTA 溶液,已知lgK(ZnY)=, lgαZn =, lgαY (H)=,终点时pZn=,则终点误差为 ( ) A .+% B .% C .+3% D .-3% 三、填空题1、在pH = 的Bi 3+,Pb 2+均为 mol·L -1的HNO 3溶液中,以二甲酚橙为指示剂,用 mol·L -1EDTA 滴定其中的Bi 3+。
此时lgαY(Pb) = _______;Pb 2+对Bi 3+的滴定是否产生干扰_________。
(lgK BiY = ;lgK PbY =;pH =时,lg αY(H)=)2、铬黑A (EBA)是有机弱酸,其pK a1 = ,pK a2=,lgK Mg-EBA =,在pH=10的氨性缓冲溶液中,lgK’Mg-EBA =___________。
3、在pH=的六亚甲基四胺缓冲介质中,以 mol·L -1EDTA 滴定同浓度的Pb 2+。
已知pPb SP =,则lgK’PbY = ________。
4、采用EDTA 为滴定剂测定水的硬度时,因水中含有少量的Fe 3+,Al 3+。
应加入_______ 作掩蔽剂;滴定时控制溶液pH=___________。
5、在pH = 的NH 3-NH 4Cl 介质中,以EDTA 溶液滴定等浓度的Zn 2+,若溶液中NH 3的平衡浓度增大,化学计量点时的pZn’_______,pZn _______(填增大或减小)。
6、在含有Zn 2+、Ca 2+、Mg 2+混合液中,欲用EDTA 直接滴定Zn 2+,为了消除Ca 2+、Mg 2+的干扰,最简便的方法是______________________。
四、问答题与计算题1、络合物的稳定常数和条件常数有什么不同为什么要引用条件常数2.络合配位滴定中控制溶液的pH 值有什么重要意义实际工作用应如何全面考虑选择滴定的pH 值3.在pH=的酸性溶液中,已知其中c(Fe 3+)= mol·1-1,c(Al 3+)= mol·1-1,问 (1)Al 3+的存在是否干扰EDTA 滴定Fe 3+(2)滴定Fe 3+后的试液中,如果继续滴定Al 3+,则试液允许的最低pH 值应多大如何测定Al 3+4.溶液中有10-2 mol·1-1的Bi 3+、Pb 2+、Al 3+、Mg 2+,如何用EDTA 滴定法测定Pb 2+的含量5.在用EDTA 滴定Ca 2+、Mg 2+时,用三乙醇胺、KCN 都可能掩蔽Fe 3+,抗坏血酸则不能掩蔽;在滴定Bi 3+时,恰恰相反,即抗坏血酸可以掩蔽Fe 3+,而三乙醇胺、KCN 则不可能掩蔽,试述原理。
6.称取基准级试剂CaCO 3溶于盐酸后,移入容量瓶中,稀释至刻度,吸取该溶液,在pH=12时加入指示剂,用ENDA 滴定,用去,计算(1)EDTA 溶液的量浓度;(2)计算T EDTA / CaO 。
7.称取Zn 、Al 试样克,溶解后调至pH 为,加入 mol·1-1EDTA 煮沸,冷却后,加醋酸缓冲液(pH 约),以XO 为指示剂,用 mol·1-1标准Zn 2+溶液滴至红色,耗去Zn 2+溶液;然后加足量NH 4F ,加热至40℃,再用上述Zn2+标液滴定,耗去,计算试样中Zn 、Al 的质量分数。
8.在pH =的HAc –NaAc 缓冲溶液中,游离的[Ac -]浓度为·L -1,用·L -1EDTA 滴定·L -1Pb 2+,以二甲酚橙作指示剂,终点误差是多少 已知 lgK PbY =,pH =时,lga Y(H)=PbAc 2:b 1=,b 2= , lgK ’Pb -XO =12下分析化学自测试题参考答案第六章配位(络合)滴定法其中“※”题应用化学专业可不做!一、判断题:1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、√二、选择题1、A2、C3、B4、B5、C6、D7、D8、B9、A 10、B 11、B 12、C 13、D 14、A 15、D 16、C17、C 18、B ※19、C三、填空题1、()(不干扰)2、()3、()4、( 三乙醇胺 ) ()5、(减小)(增大)6、(控制酸度)四、问答题、计算题1、2、略3、解在pH=的酸性溶液中,lgα(H)=1gK’FeY =–= >8 1gK’AlY= –<8且两者的1gK差值大于5由此可得出结论:Al3+的存在不干扰滴定Fe3+。
滴定Fe3+后的试液中,如果继续滴定Al3+,试液允许的最低pH值计算如下:lgα(H)=–8=查表得pHmin= .由于Al3+与EDTA的反应速度较慢,对指示剂有封闭作用,只能采用返滴法进行测定。
即加入过量EDTA ,加热反应一段时间以反应完全,再用标准Zn2+溶液反滴剩余的EDTA ,求出Al 3+的含量。
[分析] 判断可行性及滴定允许的最低pH 值,关键是求得'lg MY K 。
判断标准是1g c K’MY ≥6或lg c K’MY ≥8可以准确滴定.滴定允许的pH 值,由lg K’MY =lg K MY–lg α(H)计算求得。
'lg MY K 用8代入,lg α(H)= g K MY –8,再查EDTA 的)(lg H Y α表,即可求得允许的最低pH 值。
4、解:(1)1gK AlY = 1gK PbY =?不可控制酸度消除Al 3+的干扰,可采用配位掩蔽法消除Al 3+的干扰。
(2)可控制酸度消除Mg 2+的干扰(3)可控制酸度先滴定Bi 3+后滴定Pb 2+。
通过计算或查表可知:滴定Bi 3+的允许最高酸度pH=,滴定Pb 2+的允许最高酸度pH=若考虑到金属离子的水解,在pH=1滴定Bi 3+,在pH=4~5滴定Pb 2+,可以二甲酚橙为指示剂。
5、这是因为各掩蔽剂使用的酸度范围不同。