配位滴定法1

第四章配位滴定法

§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

一、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。

二、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+

H 6Y2+ H5Y+ H4Y H3Y- H2Y2-HY3-Y4-

+H+ +H+ +H+ +H+ +H+ +H+

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-

[板书] 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。

小结：1.配位滴定的条件

2.乙二胺四乙酸的酸性性质

3.EDTA与金属反应的特点

作业：P84T1 （1）（2）（3）T3 （1）（2）

教学反馈：

§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？

[板书]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=

[指阅小结]P68表格4-2稳定常数

3.滴定条件：lgK MY> 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，EDTA总浓度与有效浓度之比越大，配位越不完全。

不同PH下α的α可计算求出.α越大，副反应越多；α越小，配位越完全。

当PH＞12时，α=1; 当PH＜12时，α＞1

3.金属离子的配位效应对配位滴定也有较大的影响。

【指阅】表4-3 EDTA的酸效应系数。

【板书】三、条件稳定常数

lgK MY lgK MY

【举例】计算PH=2.0和PH=5.0时ZnY的条件稳定常数。

【课堂练习】计算PH=3.0和PH=6.0时CaY的条件稳定常数。

小结：溶液酸度越小，PH越大，酸效应系数值越小，条件稳定常数越大，配位反应越完全，对滴定越有利，相反则配位反应越难形成。

作业：P84T1 T3 （3）（4）、T4（2）

教学反馈：

§4-3-2 酸效应曲线

教学目标：1.了解配位滴定曲线的绘制方法及意义

2.掌握酸效应曲线和滴定金属离子的最小PH什

教学重点：1.酸效曲线的意义及干扰的判断

2.最小PH值的求法

3.滴定曲线的意义

教学难点：酸效曲线的意义及干扰的判断

教学方法：讲授，启发

教学过程：

[复习提问]1.说出酸效应系数与PH值的关系？

2.说出酸碱滴定曲线的作法。

[引入]以金属离子的-lgc M为纵坐标，以配位剂消耗体积V为横坐标，可得配位滴定得滴定曲线。

其绘制方法与酸碱滴定曲线类似。在化学计量点附近c M得降低有以突跃，引起指示剂颜色的变化。

[板书]一、酸效应曲线

1.最高允许酸度：由滴定理论可知，要使金属离子能被准确滴定，要使条件稳定常数大于或等于6，当酸度高于某一酸度时，就不能准确滴定，这一酸度就是滴定的最高允许酸度，或最低允许PH值。

举例：求用EDTA滴定浓度为0.01 mol/LZn2+的最低PH值。

课练：求用EDTA滴定浓度为0.01 mol/LFｅ2+的最低PH值。

指阅：表４－４