第3章 络合滴定[1].ppt
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络合滴定
4、指示剂的封闭、僵化现象及消除方法
指示剂的封闭现象：化学计量点时不见指示剂变色
产生原因： 干扰离子： KNIn > KNY →指示剂无法改变颜色
消除方法：加入掩蔽剂 例如:滴定Ca2+和Mg2+时加入三乙醇胺掩蔽Fe3+，AL3+ 以消除其对EBT的封闭
待测离子： KMY < KMIn→M与In反应不可逆或过慢
1. 铬黑T（EBT） 终点：酒红→纯蓝 适宜的pH：7.0～11.0（碱性区） 缓冲体系：NH3-NH4CL 封闭离子：AL3+，Fe2+，（Cu2+，Ni2+） 掩蔽剂：三乙醇胺，KCN 2. 二甲酚橙（XO） 终点：紫红→亮黄 适宜的pH范围 <6.0（酸性区） 缓冲体系：HAc-NaAc 封闭离子：AL3+，Fe2+，（Cu2+，Co2+，Ni2+） 掩蔽剂：三乙醇胺，氟化胺
第一章
第三节
滴定分析法
络合滴定法
一 二 三 四 五 六 七
络合滴定法的概述 EDTA与金属离子的络合物及其稳定性 酸度对络合滴定的影响 络合滴定曲线 络合滴定指示剂 提高络合滴定选择性的方法 络合滴定法在水分析、垢和腐蚀产物分析中的应用
一 络合滴定法的概述
络合滴定法： 又称配位滴定法 以生成配位化合物为基础的滴定分析方法
In为有机弱酸，颜色随pH值而变化→注意控制溶液的pH值 EDTA与无色M→无色配合物，与有色M→颜色更深配合物
3、指示剂应具备的条件
1）MIn与In颜色明显不同，显色迅速，变色可逆性好 2）MIn的稳定性要适当：KMY / KMIn >102 a. KMIn太小→置换速度太快→终点提前 b. KMIn >KMY→置换难以进行→终点拖后或无终点 3） In本身性质稳定，便于储藏使用 4）MIn易溶于水，不应形成胶体或沉淀
第三章 滴定分析法概论
C2O42-
间接测定
24
第二节
标准溶液
一、标准溶液和基准物质
标准溶液：浓度准确已知的溶液 基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的 物质.
25
1.基准物质(primary standard) 对基准物质的要求: a. 组成与化学式相符 b. 纯度足够高主成分含量在99.9％以上)， 所含杂质不影响滴定反应的准确度
19
2.返滴定法(back titration)（剩余滴定法或回 滴法）
先准确加入过量标准溶液，使与试液中的
待测物质或固体试样进行反应，待反应完成
以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准
溶液的方法.
常用于反应慢或没有合适的指示剂的反应， 或固体试样的直接滴定。
20
例1：Al3+ +定量过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT
2
基本术语：
1. 滴定 (titration) ：将滴定剂通过滴定管滴入
待测溶液中的过程。
2. 滴定剂 (titrant) ：浓度准确已知的试样溶液。
3.指示剂(indication)：滴定分析中能发生颜色 改变而指示终点的试剂。
3
4. 滴定终点 (titration end point) ：滴定分 析中指示剂发生颜色改变的那一点（ep） 5.化学计量点(stoichiometric point)：滴定 剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的那一 点（sp）
注意：化学反应配平；单位换算
35
2.物质的量浓度C与滴定度TT/B的换算
每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量
TT
B
mB VT
b mB CT VT M B / 1000 t
络合滴定分析法
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
EDTA的特性： z 稳定性高 z 反应速度快 z 配位比简单（1∶1） z 水溶性大 z 多为无色
螯合物(chelate compound)
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
2. 基本原理
2.1 络合平衡 2.1.1 EDTA络合物的稳定常数
⎪⎨[Y′] + [MY′] ⎪
=
VY VM + VY
cY
⎪
⎪K ⎩
M′ Y
=
[MY′] [M′][Y′]
KM′ Y[M′]2
+
⎜⎜⎝⎛
VY cY − VM VM + VY
cM
KM′ Y
+1⎟⎟⎠⎞[M′] −
VM VM + VY
cM
=
0
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
金属离子
Sn2+ Cu2+ Hg2+ Cr3+ Fe3+ Bi3+ Co3+
lgKMY
18.3 18.80 21.7 23.4 25.1 27.8 41.4
分析化学课件
概 述 基本原理 滴定条件选择 应用与示例 小 结
2.1.2 副反应系数 (1) 络合剂Y的副反应系数
αY
=
c [Y 4- ]
=
Y' [Y 4- ]
酸效应系数αY(H)
-
-
-
-
α Y(H)
= [Y4
] + [HY3
] +[H2Y2
第三章络合滴定法
3.6 络合滴定中的酸度控制 1.络合滴定中为何要使用缓冲溶液? P114
(1)随着EDTA与M反应生成MY, 溶液中不断有H+ 释放 出, 使得溶液的PH降低, K′MY减小, 突跃减小,误差 增加.
(2)指示剂的变色点 K′MIn与pH有关, 指示剂需 要在一定的酸度介质中使用 。
2. 单一离子测定时 的酸度控制
影响k′MY的因素? K′MY增大10倍，滴定突跃增加一个单位. (2）M与 EDTA的浓度愈大，滴定突跃愈大。 CM增大10倍，滴定突跃增加一个单位。
4. 终点误差
如M、Y均有副反应
Et 10 pM ' 10 pM '
K C '
SP
MY M
10pM 10pM
K
' MY
C
SP M
ep与sp接近,当 M有副反应时Msp Mep ∴ pM pM′ △PM= PMep - PMsp
3.4金属离子指示剂
1.金属离子指示剂变色原理: P104 此为金属离子无色时的颜色变化. 即终点时由
MIn的颜色变为In的颜色.
如M有颜色,终点颜色变化为:MIn+MY的颜色变为 In+MY的颜色
2.变色点---主要用于终点误差的计算
① 如M无副反应:
pM ep
lg
K' MIn
lg
K MIn
lg In(H)
PH多大合适?
解:
pCa
lg
K' CaY
lg [Y ' ] [CaY ]
[Y′]=[CaY]缓冲 容量最大.
PCa
log
K' CaY
log KCaY
第3章 络合(配位)滴定法
（1） 溶液在pH>12时进行滴定时：
酸效应系数αY(H)=1； K 'MY = K MY = [MY] /（[M] [Y4-]
1）滴定前：溶液中Ca 2+离子浓度： [Ca 2+ ] = 0.01 mol / L , pCa = -lg [Ca 2+ ] = -lg0.01 = 2.00
2）化学计量点前：已加入19.98mL EDTA（剩余0.02mL钙 溶 液 ， 此 时 CaY 中 的 Ca2+ 浓 度 忽 略 ， 因 为 与 剩 余 游 离 的 Ca2+比相差2个数量级。） [Ca2+] = 0.01000×0.02 / (20.00+19.98)= 5×10-6 mol/L, pCa =5.3
3）化学计量点：此时 Ca 2+几乎全部与EDTA络合， [CaY]=0.01/2=0.005 mol/L ；[Ca 2+]=[Y4-]=X ；KCaY=1010.69
由稳定常数表达式[Ca2+]2=CCaY,sp/KCaY，得:0.005/X2 = 1010.69 , 所以 [Ca 2+]=3.2×10-7 mol/L ；pCa=6.49
5.络合滴定中的副反应及条件稳定常数
络合滴定中的副反应:
滴定主反应：
Mn+ + Y4- = MY
⑴考虑酸效应影响：
由：
Y (H )
[Y' ] [Y]
得： [Y 4- ] [Y' ]
Y (H )
KMY
[MY] [M n ][Y 4- ]
带入稳定常数表达式得：
KMY
Y (H )
[MY] [M n ][Y ' ]
第3章-滴定分析法概论
wA =
TA/BVT S
分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
浓 度 表 示
滴定分 析. ..
小
结
三个基本公式 ⑴ 滴定剂与待测物质相互作用的计算。
cΑ •VΑ = a • cΤ • VΤ t
c Τ • VΤ =
mΑ t • a M Α 1000
⑵ 滴定度与滴定剂浓度之间的关系
TΤ
Α
M Α a = • cΤ • t 1000
Cr 2O 7
2-
+6I + 14 H
2-
-
+
2Cr +3I 2+ 7H 2O
2-
3+
滴定反应为：
I 2 + 2S 2O 3
2 I + S 4O 6
2-
反应物对应的计量关系为：
Cr 2O 7 : I 2: S 2O 3
2-
=1:3:6
⇌ 分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
浓 度 表 示
分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
浓 度 表 示
滴定分 析. ..
小
结
2.3 滴定度
滴定度是每毫升标准溶液相当于被测物质的质量，以符 号TT/A表示，其下标中T和A分别表示标准溶液（滴定剂）中 的溶质 和被测物质的化学式。 因此 TT/A＝mA/VT 式中，TT/A——滴定度，g/mL（或mg/mL） mA——被滴定物质的质量，g（或mg） VT——恰与mA作用的标准溶液T的体积，mL 根据滴定度的定义，则有： T Τ
分析化学课件
特点和 主. ..
一般要求. ..
分析化学 第3章1教材
= Cr2O72- + 6I- + 14H+ 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O
= I2 + 2Na2S2O3
2NaI+ Na2S4O6
4、间接滴定
利用其他化学反应进行测定
例： Ca2＋的测定
= Ca2+ + C2O42-
CaC2O4
= CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4 = 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
m Fe = T KMnO4 / Fe • V KMnO4
2020/4/15
第三节 滴定分析的计算 一、滴定分析计算依据
对任一滴定反应 a A + bB → P
滴定剂 被测物
生成物
计量点时 a mol A 与 b mol B作用完全， 则
nA nB
a b
nA
a b
nB
b nB a nA
a/ b 或 b/ a 称化学计量数比（摩尔比）
过量、定量
Zn2+ + H2Y = ZnY + 2H+
剩余
Zn2+ + XO = Zn2+-XO
pH<6.3
例2：用盐酸测定氧化锌
ZnO难溶于水，先加过量、定量的盐酸， 再用氢氧化钠标液反滴定剩余盐酸。
= ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O
(定量、过量）
= HCl + NaOH NaCl + H2O (剩余）
少g (M EDTA-2Na·2H2O=372.3) ？
分析化学第三章滴定分析
95%，求每升硫酸中含有的n（ H2SO4） n（ 1/2
H2SO4） 及其 c （H2SO4 ）和c（ 1/2 H2SO4）
mB 解：根据nB 可得： MB
nH2SO4
n1
2
1.84 1000 95% ＝ 17.8(mol ) M H2SO4 98.08
mH2SO4 M1
2 H2SO4
可直接配制标准溶液的物质应具备的条件：
(1) 必须具备有足够的纯度 一般使用基准试剂或优级纯； (2)物质的组成应与化学式完全相等 应避免：（1）结晶水丢失； （2）吸湿性物质潮解；
(3)性质稳定——见光不分解，不氧化
重铬酸钾可直接配制其标准溶液。
如欲配制0.1000 mol.L-1 AgNO3 标准溶液100mL。首 先计算AgNO3称样量，
① 直接滴定法 标准溶液直接滴 → 待测物 ② 返滴定法（反应速度较慢或待测物是固体）
待测物 + 标准溶液（过量）→ 标准溶液（剩）
Al3+ {EDTA(剩)} （一定量并过量） {EDTA(过量)} ↑
另一标准溶液滴定{Zn2+标准溶液}
③ 置换滴定法（没有定量关系或伴有副反应）
K2Cr2O7 + KI + H+ → I2 + 其它产物 ↑ ↑ ↑ 待测物 + 适当试剂→另一物质 ↑ Na2S2O3 标准溶液滴定I2
0.1000 ×100 × 10-3 ×169.87 = 1.6987 g
然后准确称取干燥过的基准物质AgNO3 1.6987g溶于
100ml水中，即可直接配成浓度0.1000 mol· L-1的
AgNO3 标准溶液。 用来配制标准溶液的物质大多不能满足上述条件如 盐酸、NaOH等，不能用直接法配制，要用间接法 配制。
络合滴定法
]
4.9 1010
金属离子-EDTA络合物的稳定常数
(20oC ，I =0.1mol/L)
lgK
lgK
lgK
lgK
Na+ 1.66 Mg2+ 8.79 Fe2+ 14.32 Hg2+ 21.7
Ca2+ 10.69
La3+ 15.50 Th4+ 23.2 Al3+ 16.3 Fe3+ 25.1
Zn2+ 16.50 Bi3+ 27.8
按分布分数δ定义，得到：
M
[M ] CM
[M
[M ]
n
](1 i
[L
]i
)
1
1
n
i
[L
]i
i 1
i 1
ML
[ML ] C M [M
1[M ][L ]
n
](1 i [L
]i
)
1
1[L ]
n
i [L
]i
i 1
i 1
●●●
ML n
[ML n CM
]
[M
n [M ][L
n
](1 i
]n [L
]i
)
β3H = 1/ Ka6 Ka5 Ka4
…
β6H = 1/Ka6Ka5Ka4Ka3Ka2Ka1
EDTA离解常数和质子化常数
离解 常数
Ka1 10-0.9
Ka2 10-1.6
Ka3
Ka4
Ka5
10-2.0 10-2.67 10-6.16
Ka6 10-10.26
逐级质 子化常
数
K1 1010.26
分析化学 3-1滴定分析法概论
➢ 反应必须具有确定的化学计量关系 ➢ 反应定量地完成（≧99.9%） ➢ 反应速度要快 ➢ 无副反应 ➢ 能用比较简便的方法确定滴定终点
滴定方式
1.直接滴定法：满足上述5个条件的反应，即可用标 准溶液直接滴定待测物质。 （基本）
2.返滴定法：当试液中待测物质与滴定剂反应很慢、 无合适指示剂、用滴定剂直接滴定固体试样反应不 能立即完成时用。 （剩余滴定法）
二.标准溶液的配制方法
1.直接配制法：直接称取基准物或优级纯物质，溶 解后用容量瓶配制， 定容。 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3
2.间接配制（步骤）：
(1).配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。
(2).标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。
(3).确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度），计算确定之。
M CaCO3
100 %
mCaCO3
2.返滴定法
例 : Cl- + 一定过量AgNO3 标准溶液 剩余AgNO3标准溶液 NH4SCN标准溶液
Fe3+ 指示剂 返滴定
淡红色[Fe(SCN)]2+
3. 置换滴定法
先加入适当过量的试剂与被测物质起反应，
使其被定量地置换出另一种可滴定的物质，再用标 准溶液滴定此物质.
2.摩尔质量（M）：g·mol-1。 3.物质的量浓度（C）：mol·L-1。 4.质量分数（ω）：待测组分在样品中的含量，可以是
百分数或mg·g-1。
5.质量浓度（ ）：单位体积中某种物质的质量，可
是g·L-1 、mg·L-1等。
第三节 滴定分析中的计算
一.标准溶液浓度的计算
直接法： 用基准物质直接配制,
n(EDTA)总 - n(EDTA )过量 = n(Al) ( c ·V) (EDTA)总 - (c·V )(Zn) = (c·V )(Al)
滴定方式
1.直接滴定法：满足上述5个条件的反应，即可用标 准溶液直接滴定待测物质。 （基本）
2.返滴定法：当试液中待测物质与滴定剂反应很慢、 无合适指示剂、用滴定剂直接滴定固体试样反应不 能立即完成时用。 （剩余滴定法）
二.标准溶液的配制方法
1.直接配制法：直接称取基准物或优级纯物质，溶 解后用容量瓶配制， 定容。 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3
2.间接配制（步骤）：
(1).配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。
(2).标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。
(3).确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度），计算确定之。
M CaCO3
100 %
mCaCO3
2.返滴定法
例 : Cl- + 一定过量AgNO3 标准溶液 剩余AgNO3标准溶液 NH4SCN标准溶液
Fe3+ 指示剂 返滴定
淡红色[Fe(SCN)]2+
3. 置换滴定法
先加入适当过量的试剂与被测物质起反应，
使其被定量地置换出另一种可滴定的物质，再用标 准溶液滴定此物质.
2.摩尔质量（M）：g·mol-1。 3.物质的量浓度（C）：mol·L-1。 4.质量分数（ω）：待测组分在样品中的含量，可以是
百分数或mg·g-1。
5.质量浓度（ ）：单位体积中某种物质的质量，可
是g·L-1 、mg·L-1等。
第三节 滴定分析中的计算
一.标准溶液浓度的计算
直接法： 用基准物质直接配制,
n(EDTA)总 - n(EDTA )过量 = n(Al) ( c ·V) (EDTA)总 - (c·V )(Zn) = (c·V )(Al)
第三章络合滴定法
终点误差公式的其他应用
1.求稳定常数
例：pH = 5.0时，用0.02000 mol/L EDTA滴定20.00 mL 0.02000 mol/L 的M溶液，当加入的EDTA体积分 别为19.96 mL和20.04 mL 时，用电位法测得pM分别 为4.7和 7.3。试求出M与EDTA络合物的稳定常数。
3.3 副反应系数及条件稳定常数
1.理解:酸效应、共存离子效应、络合效应、水解效应, 及其定义式. 举例: 2.理解M、Y的副反应对主反应不利, 而MY的副反应对主反应有利. 3.各种副反应系数的计算
Y的副反应系数
Y (H )
[H ] [H ] [H ] 1 ... K a6 K a6 K a5 K a 6 K a5 ...K a1
pM
K
' MY
CM
SP
' SP K MY C M
ep与sp接近,当 M有副反应时Msp Mep ∴ pM pM′ △PM= PMep - PMsp
指示剂的变色点 (题给)
由公式先求出 pM sp
' pM sp PMSP log M
思考:pM′ 如何求?
P110例题13
[L]---溶液中游离态络合剂L的平衡浓度. 例: 在PH=10.0的氨性缓冲溶液中, 用0.01mol/L EDTA滴定0.01mol/LCu2+ 和0.01mol/L Ca2+混 和溶液中的Cu2+ ,如NH3+NH4+的总浓度为 0.1mol/L,计算αCu(NH3).
M (OH ) 1 1[OH ] 2OH ] ... n [OH ]
pM sp
pM pM
第三章-络合滴定法PPT课件
§3.1 分析化学中的络合物 §3.2 络合物的平衡常数
第三章 §3.3 副反应系数和条件稳定常数 络合滴定法 §3.4 金属离子指示剂
§3.5 络合滴定法的基本原理
§3.6 提高络合滴定选择性的途径 §3.7 络合滴定方式及应用示例
8/2/2024
.
1
§3.1 分析化学中的络合物
一、简单络合物：由中心离子和单基配位体组成
1 β2[L]2
βn [L]n
δML
···
[ML] cM
1
β1[L]
β1[L] β2[L]2
β1[L]n
δMLn
8/2/2024
[MLn ] cM
1
β1[L]
β1[L] n β. 2[L] 2
β1[L]n
8
例2 使100mL 0.010mol·L-1Zn2+降至10-9mol·L-1，问应加入多
逐级稳定常数
Cu2+ + NH3 [Cu(NH3)]2+ + NH3 [Cu(NH3)]22+ + NH3
[Cu(NH3)]32+ + NH3
[Cu(NH3)]2+ [Cu(NH3)]22+ [Cu(NH3)]3 2+
[Cu(NH3)]4 2+
lgK1 =4.31 lgK2 =3.67 lgK3 =3.04 lgK4 =2.30
一、络合物的稳定常数：
M+ L ML + L
ML2
+L
···
MLn-1 + L
ML K1 ML2 K2 M···L3 K3 MLn Kn
M+ L M + 2L M + 3L
第三章 §3.3 副反应系数和条件稳定常数 络合滴定法 §3.4 金属离子指示剂
§3.5 络合滴定法的基本原理
§3.6 提高络合滴定选择性的途径 §3.7 络合滴定方式及应用示例
8/2/2024
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1
§3.1 分析化学中的络合物
一、简单络合物：由中心离子和单基配位体组成
1 β2[L]2
βn [L]n
δML
···
[ML] cM
1
β1[L]
β1[L] β2[L]2
β1[L]n
δMLn
8/2/2024
[MLn ] cM
1
β1[L]
β1[L] n β. 2[L] 2
β1[L]n
8
例2 使100mL 0.010mol·L-1Zn2+降至10-9mol·L-1，问应加入多
逐级稳定常数
Cu2+ + NH3 [Cu(NH3)]2+ + NH3 [Cu(NH3)]22+ + NH3
[Cu(NH3)]32+ + NH3
[Cu(NH3)]2+ [Cu(NH3)]22+ [Cu(NH3)]3 2+
[Cu(NH3)]4 2+
lgK1 =4.31 lgK2 =3.67 lgK3 =3.04 lgK4 =2.30
一、络合物的稳定常数：
M+ L ML + L
ML2
+L
···
MLn-1 + L
ML K1 ML2 K2 M···L3 K3 MLn Kn
M+ L M + 2L M + 3L
络合滴定3 - 第3章络合滴定法
3.8 络合滴定方式及其应用
2 返滴定法 反应缓慢、干扰指示剂、易水解的离子， 如Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+、Ti（Ⅳ）、 Sn（Ⅳ）等。
例如Al3+ Al3+溶液→定量过量的Y →pH≈3.5，煮 沸。→调节溶液pH至5~6 →二甲酚橙， 用Zn2+过量Y标准溶液返滴定。
3.8 络合滴定方式及其应用
3.7 提高络合滴定选择的途径
→乙酰丙酮 pH=5~6时，可以掩蔽Al3+、Fe3+、
Be2+、Pd2+、UO2+2, 用Y滴定Pb2+、Zn2+、 Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Bi3+、Sn2+等。
→柠檬酸 在近中性溶液中掩蔽Bi3+、Cr3+、Fe3+、
Sn(IV) 、 Th(IV) 、 Ti(IV ） 等 用 Y 滴 定 Cu2+ 、 Hg2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+。防止高价离子水解。
Cu2+ → Cu（S2O3）23Cr3+ → Cr2O72-
5 其它滴定剂的应用
3.8 络合滴定方式及其应用
1 直接滴定法 条件：准确滴定； 络合速度应该很快； 合适指示剂，无封闭现象； 不发生水解，辅助络合剂．
可直接滴定约40种以上金属离子， Ca2+、Mg2+、Bi3+、Fe3+、Pb2+、Cu2+、 Zn2+、Cd2+、Mn2+、Fe2+等。
当Al3+，Ti(IV)共存时，首先用EDTA将 其 络 合 ， 使 生 成 AlY 和 TiY 。 加 入 NH4F(或NaF)，则两者的EDTA都释放出 来，如此可测得Al，Ti总量。另外取一 份溶液，加入苦杏仁酸，则只能释放出 TiY中的EDTA，这样可测得Ti量。由Al, Ti总量中减去Ti量，即可求得Al量。
络合滴定法的原理及应用(ppt 79页)
水解 络合 酸效应 共存离子 混合络合
19
二、副反应系数 （side reaction coefficient）
Y4-
x
1.0
0.8 H6Y2+ H2Y2-
0.6
H5Y+
0.4
0.2
H3Y-
0.0
H4Y
0246
HY3-
8 10
pH
Y4-
12 14
20
1. EDTA（Y）的副反应系数
●.酸效应
由于体系中PH值发生变化,就可能产生各种 离子。使EDTA对金属离子的络合能力降 低—酸效应
为了便于记忆，用H4Y表示其分子式：
（两个羧基上的H+转移到N原子上，形成双偶极离子）
5
其它氨羧络合剂
CDTA （环己二胺四乙酸）
H2C
CH2 CH NH+
CH2COOCH2COOH
H2C
CH NH+ CCHH22CCOOOO-H
CH2
HEDTA（2-羟乙基乙二胺三乙酸）
H2C
NH+
CH2COOCH2COOH
M (L)[[M M ']][M ][M]L [[M M ]2] L ...[Mn]L
αM（L）大，表示副反应越严重。如果M没有副反 应，则αM（L）=1。
M (L ) 1 1 [L ]2 [L ]2 . ..n [L ]n
29
M的总副反应系数αM
同样道理,M的总副反应系数αM
lK g M ' Y lK g M Y lg M lg Y32
四、配位滴定中适宜PH条件的控制
１．副反应系数尤其是酸效应系数对 配位滴定反应的影响有多大呢？
19
二、副反应系数 （side reaction coefficient）
Y4-
x
1.0
0.8 H6Y2+ H2Y2-
0.6
H5Y+
0.4
0.2
H3Y-
0.0
H4Y
0246
HY3-
8 10
pH
Y4-
12 14
20
1. EDTA（Y）的副反应系数
●.酸效应
由于体系中PH值发生变化,就可能产生各种 离子。使EDTA对金属离子的络合能力降 低—酸效应
为了便于记忆，用H4Y表示其分子式：
（两个羧基上的H+转移到N原子上，形成双偶极离子）
5
其它氨羧络合剂
CDTA （环己二胺四乙酸）
H2C
CH2 CH NH+
CH2COOCH2COOH
H2C
CH NH+ CCHH22CCOOOO-H
CH2
HEDTA（2-羟乙基乙二胺三乙酸）
H2C
NH+
CH2COOCH2COOH
M (L)[[M M ']][M ][M]L [[M M ]2] L ...[Mn]L
αM（L）大，表示副反应越严重。如果M没有副反 应，则αM（L）=1。
M (L ) 1 1 [L ]2 [L ]2 . ..n [L ]n
29
M的总副反应系数αM
同样道理,M的总副反应系数αM
lK g M ' Y lK g M Y lg M lg Y32
四、配位滴定中适宜PH条件的控制
１．副反应系数尤其是酸效应系数对 配位滴定反应的影响有多大呢？
配位滴定法(络合滴定法)
一、定义以络合反应为基础的容量分析法，称为络合滴定法二、原理1.基本原理乙二胺四乙酸二钠液（EDTA）能与许多金属离子定量反应，形成稳定的可溶性络合物，依此，可用已知浓度的EDTA滴定液直接或间接滴定某些药物，用适宜的金属指示剂指示终点。
根据消耗的EDTA滴定液的浓度和毫升数，可计算出被测药物的含量。
（1）EDTA络合物的稳定性M ＋ Y →←MY[MY]络合物的稳定常数K MY = ———[M][Y]（2）酸度对稳定性的影响酸效应系数（α）C EDTAα= ——或 C EDTA =α[Y][Y]（3）络合物的表观稳定常数[MY] [MY] K MY络合物的表观稳定常数K MYˊ = ———- = ———— = ——[M]C EDTA [M][Y]αα或lgK MYˊ= lgK MY－ lgα2.滴定方式（1）直接滴定法Me n+＋ H2Y2-→←MeY(n-4)＋ 2H+与金属离子化合价无关，均以1：1的关系络合。
（2）回滴定法Me n+＋ H2Y2-（定量过量）→←MeY(n-4)＋ 2H+H2Y2-（剩余）＋ Zn2+→←ZnY2-＋ 2H+（3）间接滴定法利用阴离子与某种金属离子的沉淀反应，再用EDTA滴定液滴定剩余的金属离子，间接测出阴离子含量。
三、滴定条件在一定酸度下能否进行络合滴定要用络合物的表观稳定常数来衡量。
一般来说，K MYˊ要在108以上，即lgK MYˊ≥8时，才能进行准确滴定。
（1）络合滴定的最低pH值lgα= lgK MY－ 8在滴定某一金属离子时，经查表，得出相应的pH值，即为滴定该离子的最低pH值。
（2）溶液酸度的控制在络合滴定中不仅在滴定前要调节好溶液的酸度，在整个滴定过程中都应控制在一定酸度范围内进行，因为在EDTA滴定过程中不断有H+释放出来，使溶液的酸度升高，因此，在络合滴定中常须加入一定量的缓冲溶液以控制溶液的酸度。
在pH＜2或pH＞12的溶液中滴定时，可直接用强酸或强碱控制溶液的酸度。
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Y ( H )
Y ( H )
H H K K K K K H H K K K K K K K
Y
6 5 a1 a1 a2 a3
6 5 a1 a1 a2 a3 a4 a5
1
, Y
K a1K a 2 K a 6
ML ML L
n n 1
ML L
ML
M L 注：各级累计常数将各级 [MLi]和 [M ]及 [L]联系起来
n
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总累积稳定常数
n K1 K2 Kn
ML
n
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3.1.4 乙二胺四乙酸的螯合物
EDTA与金属离子形成螯合物的络合比一般为1：1。 并在反应中有H+释放出来.
M++H2Y2-=MY3-+2H+ M2++H2Y2-=MY2-+2H+ M3++H2Y2-=MY-+2H+ M4++H2Y2-=MY+2H+
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练习
材料科学与化学工程学院源自例：计算pH5时，EDTA的酸效应系数及对数值，若 此时EDTA各种型体总浓度为0.02mol/L，求[Y4 -]
解：
105 1010 1015 1020 Y ( H ) 1 10.34 10.346.24 10.346.242.75 10.346.242.752.07 10 10 10 10 25 30 10 10 10.346.242.752.071.6 10.346.242.752.071.60.9 106.6 10 10
乙二胺四乙酸-EDTA（ethylenediamine tetraacetic acid）
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3.1.3 乙二胺四乙酸
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•2H2O
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3.3.1
副反应系数
一．络合剂Y的副反应和副反应系数 二．金属离子的副反应和副反应系数 三．络合物MY的副反应系数
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k1 =2.0×104 k2=4.7×103 k3=1.1×103 k4 =2.0×102
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3.1.2 螯合物（chelate）
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。
• 把主要考察的一种反应看作主反应，其它与之 有关的反应看作副反应。副反应影响主反应中 的反应物或生成物的平衡浓度。 • 反应物M及Y的各种副反应不利于主反应的进 行，生成物MY的各种副反应有利于主反应的 进行。M,Y及MY的各种副反应进行的程度， 由副反应系数显示出来。
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i i 1 n
…
n [ L] n
1 i [ L ]i
i 1 n
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当lg[Cl-]约为-5~-3时，可用Hg2+来确定Cl-，计量点时 生成HgCl2。 HgCl 100%
Y ( N ) , [Y] 副反应越严重
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讨论：
KMY↑大，配合物稳定性↑高，配合反应↑完全
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二、MLn型配合物的累积稳定常数
M+L ML + L ML ML2
一级稳定常数
ML K1 M L
2
二级稳定常数 K 2
n级稳定常数 K n MLn-1 + L M Ln ML 一级累积稳定常数 1 K1 M L ML2 二级累积稳定常数 2 K1 K2 M L 2
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用于络合滴定应具备条件
（1）络合物的稳定常数足够大； （2）络合比固定； （3）反应速度快； （4）有适当的方法指示终点。
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a 4 K a5 K a6
a6
H 1
K a1 K a 2 K a 3 K a 4 K a 5 K a 6
H
6
K a6
K a 6 K a 5 K a 4 K a 3 K a 2 K a1
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 pH ， ] Y ( H ) ， 4 ] 副反应越严重 [H [Y 结论： pH Y（H） ；pH 12 Y ( H ) 1，配合物稳定
i 1
n
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3.3 副反应系数和条件稳定常数
1 副反应系数
2 条件稳定常数
3 金属离子缓冲溶液
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副反应（side reaction）
i 1 n
ML
[ ML ] cM
1 [ M ][ L]
[ M ](1 i [ L] )
i i 1 n
1 [ L]
n
1 i [ L ]i
i 1
ML
n
[ MLn ] cM
n [ M ][ L] n
[ M ](1 i [ L] )
M+Y H+ HY H+
MY
主反应 H+
H2Y
H+
H6Y
酸效应引起的副反应
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1. EDTA的酸效应系数 Y ' H Y H Y Y Y Y
2 4 6 5 Y (H ) 4
2
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3.2.3 平均配位数
金属离子配位体的平均数。设金属离子的总 浓度为CM，配位体的总浓度为CL，配位体的平衡 浓度为[L]，则
CM [ L] n CM
i [ L ]
i i 1
n
1 i[ L]
（一）络合剂Y的副反应和副反应系数
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： 1.酸效应系数 2.共存离子（干扰离子）效应系数 3.Y的总副反应系数
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EDTA的酸效应：
由于H+存在使EDTA与金属离子 配位反应能力降低的现象
[Y ] [Y ' ]
Y ( H )
0.02 6.60 7 109 mol / L 10
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共存离子效应：
由于其他金属离子存在使EDTA主反应配位能力降低的现象
M+Y N NY
MY
主反应 干扰离子效应引起的副反应
络合物的平衡常数
1 络合物的稳定常数
2 溶液中各级络合物的分布 3 平均配位数
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3.2.1 络合物的稳定常数
一、配合物的稳定常数（形成常数）
M+Y MY
稳定常数
K MY
MY M Y
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3.2.2 溶液中各级络合物的分布
设溶液中M离子的总浓度为cM，配位体L的总浓度为Cl，δ 仅仅是[L]的函数，与cM无关。
按分布分数δ 的定义，得到
M
[M ] cM
[M ] [ M ](1 i [ L] )