配位滴定法 滴定曲线共30页
第五章 配位滴定法资料.
N
..
型体 H4Y Na2H2Y
O .. C O
O CH2 CH2 Ca CH2 O C O CH 2 O C O N
溶解度
溶解度 （22 º C） 0.2 g / L 111 g / L, 0.3 mol /L
18:58:59
3、EDTA配合物特点
配位广泛，EDTA几乎能与所有金属离子形成配
18:58:59
一、配位平衡 1、分析化学中的配合物类型（按作用分）
沉淀剂 例如，8-羟基喹啉与镁离子生成螯合物沉淀：
H H O Mg(H 2O)62+ + 2 OH H N N O Mg O H O N + 2 H+ + 4 H2O
2+ 掩蔽剂 例如，用 KCN 掩蔽Zn ，消除其对 EDTA 滴定 Cu2+的干扰。 2 2
pH 2.67～6.16 → 主要H2Y2-
pH ＞ 10.26碱性溶液 → Y4-(最佳配体)
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配位性质
HOOCH2C -OOCH2C H
EDTA 有 6 个配位原子
N CH2 CH2 + + N H CH2COO
-
CH2COOH
H2C H2C N O C O O C
2个氨氮配位原子 4个羧氧配位原子
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2、EDTA性质 EDTA 乙二胺四乙酸
EDTA（乙二胺四乙酸）结构 H H OOCH2C H N
+
ethylenediaminetetraacetic acid
-
CH2
CH2
ห้องสมุดไป่ตู้H+ N
CH2COO
分析化学课件： 第五章 配位滴定法
5
• 3.EDTA：结构式
• 水溶液：
• 从结构上看EDTA为四元酸，常用H4Y表示，在 水溶液中，两个羧基上的氢原子转移到氮原子 上，形成双偶极离子。它的六个配位原子，能 与金属离子形成稳定的“螯合物”。
分析化学
第五章 配位滴定法
6
• EDTA一般用H4Y表示，当它溶于水时，若溶液 的酸度很高，可形成H6Y2+，相当于六元酸，有 六级解离平衡。记录时省略电荷：H6Y， H5Y，…，Y。
金属离子配位能力降低的现象称为酸效应，其
影响程度可用EDTA的酸效应系数αY(H)来表示：
Y
H
=
Y'
Y
分析化学
第五章 配位滴定法
17
• 酸效应系数表示在一定酸度下，反应达到平衡时， 未参加配位反应的EDTA总浓度[Y´]与能参加配 位反应的Y4-离子的平衡浓度[Y4-]（有效浓度） 之比。
• 酸效应系数等于Y4-的分布系数δY的倒数：
H+ 4
+
Ka6
K K K K K K K K K a6 a5
a6 a5 a4
a6 a5 a4 a3
H+ 5
+
H+ 6
K K K K K K K K K K K a6 a5 a4 a3 a2
a6 a5 a4 a3 a2 a1
分析化学
第五章 配位滴定法
19
• 由上式可知，溶液的H+浓度越大，酸效应系数αY(H)
• ③反应必须迅速。
• ④要有适当的方法确定滴定终点。
• ⑤反应产物最好是可溶的。
分析化学
第五章 配位滴定法
2
三、配合物分类
第四部分配位滴定法-PPT精品
<2>性质：
①EDTA在水溶液中具有双偶极离子的结构：
H -O O O O C C C C H H 2 2N + HC H 2 C H 2 N + HC C H H 2 2 C C O O O O H -
Ca2+ + Y4- === CaY2-
K稳[C[Ca2a][2YY4]]K1稳
2019/10/5
制作人:刘开敏
19
影响配合物稳定常数K稳的因素有： <1>K稳与金属离子本身的性质有关 ①碱金属：K稳 一般较小。例如：lgKNaY = 1.66 ②碱土金属：lgK稳 = 8～11 ③过渡元素、稀土元素、Al3+的配合物：lgK稳 = 15～19
H H O O O O C C C C H H 2 2NC H 2 C H 2 NC C H H 2 2 C C O O O O H H
②环己烷二胺四乙酸(DCTA)：
2019/10/5
N
CH2COOH CH2COOH
N
CH2COOH CH2COOH
制作人:刘开敏
11
③乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)：
6
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在上配例合中物：的稳定性是以配合物的稳定常数K稳表示。
K稳[[AAgg(]C[CN)N2]]2
18℃时，K稳 = 1021.1 K稳 越大，配合物越稳定，如： [Ag(CN)2]-的K稳 = 1021.1 ；[Ag(NH3)2]+的K稳 = 107.46 显用然于， 配位[A滴g(定CN。)2]-配离子比[Ag(NH3)2]+配离子稳定，更适
2.3.2 配位滴定曲线
2
20.20 22.00 40.00
101.0 110.0 200.0
8.12 9.12 10.12
0
10 20 30 mL 50 100 150 %
配位滴定曲线
2.影响滴定突跃的主要因素
条件平衡常数K'MY
金属离子初始浓度cM
14
lg K 10
10
12
lg
K
MY
14
10
滴定单一金属离子的条件(允许误差＜0.1%) 8
Y(mL) 0.00 10.00 18.00 19.80 * 19.98 * 20.00
f/% 0.00 50.0 90.0 99.00 99.90 100.0
pM 1.70 2.18 2.98 4.00 5.00 6.06
12 10 8 pZn 6 4
+0.1% 滴 定
突
-0.1% 跃
* 20.02 100.1 7.12
模块2——化学分析
2.3 滴 定 曲 线
目录
目录
CONTENTS
01 配位滴定曲线 02 配位滴定中适宜pH条件的控制 03 混合离子的分别滴定
一、配位滴定曲线
配位滴定曲线
1.配位滴定曲线 溶液pM=-lg[M]随滴定剂EDTA加入量变化的曲线
滴定阶段
滴定前 化学计量点前
组成
M M+MY
pM 计算式
2.最高允许pH（pHmax）的计算
配位滴定中适宜pH条件的控制
在配位滴定中，应控制酸度防止水解。一般用氢氧化物的 溶度积求水解酸度，亦即最高允许pH即pHmax。
[OH ] n K sp cM n
Ksp溶度积常数
cM为滴定开始前的浓度
第五章配位滴定法ppt课件
[ H ]4[ Y4 ] Ka 3Ka 4Ka 5Ka 6
(4)
22
由EDTA的第二步离解可得出: 将(4)代入
[ H5Y ]
[ H ] [ H4Y ] Ka2
[ H ] [ H ]4[ Y4 ] Ka 2Ka 3Ka 4Ka 5Ka 6
[ H ]5[ Y4 ] Ka 2Ka 3Ka 4Ka 5Ka 6
24
[Y]
Y(H) [ Y4- ]
＝ 1 ＋[ H ] Ka6
[H ]2 Ka 5Ka 6
[H ]3 Ka 4Ka 5Ka 6
[H ]4 Ka 3Ka 4Ka 5Ka 6
[H ]5
[H ]6
Ka 2Ka 3Ka 4Ka 5Ka 6 Ka 1Ka 2Ka 3Ka 4Ka 5Ka 6
26
表5-2 不同pH值时的1gαY(H)
返回
pH
1gαY(H)
pH
1gαY(H)
pH
1gαY(H)
0.0
23.64
3.8
8.85
7.4
2.88
0.4
21.32
4.0
8.44
7.8
2.47
0.8
19.08
4.4
7.64
8.0
2.27
1.0
18.01
4.8
6.84
8.4
1.87
1.4
16.02
5.0
15
（2）配合物的稳定性 EDTA与金属离子反应式简写成：
M+Y=MY
K
＝
MY
[MY] [M][Y]
配合物的稳定性取决于 金属离子和配合剂的性质。
配位滴定法-PPT课件全
[Ca’]1 =
0.02
0.1000(初始钙浓度) 20.00+19.98
= 0.02 0.1000(初始钙浓度) / 2 39.98 / 2
0.02
C sp ca2
39.98 / 2
1.0
103
C sp ca2
PCa’1
3.0
log
C sp ca2
滴定至100.1%时
[Ca’]2
=
[CaY [Y’]2 K
sp
100%
cM(SP)
稳定常数定义可知
化学计量点时：
K' MY
[MY ]sp [M ']sp[Y ']sp
滴定终点时：
K' MY
[MY ]ep [M ']ep[Y ']ep
取对数后分别为
pM
' sp
pYs'p
lg
K
' MY
lg[MY ]sp
pM
' ep
pYe'p
lg
K
' MY
lg[MY ]ep
接近化学计量点 [MY ]sp [MY ]ep
pM ' pY ' 0
化学计量点时[MY] sp
CM (sp)
K' MY
[MY ]sp [M ']sp[Y ']sp
所以 [M ']sp =[Y ']sp =
CM (sp) K'
MY
Y' M'
TE(%) ep
ep 100%
cM(sp)
Y' 10pY' M' 10pM'
分析化学第五章配位滴定法PPT
滴定曲线与滴定终点
滴定曲线是指滴定过程中溶液的pH 值随滴定剂加入量的变化曲线。
滴定终点是指滴定过程中指示剂颜色 突变的位置，是滴定的关键点，其准 确判断对于保证滴定结果的准确性至 关重要。
滴定误差与准确度
01
滴定误差是指由于多种因素导致的滴定结果与真实值之间的偏 差。
02
准确度是指滴定结果的可靠性，即多次重复测定结果的平均值
配位滴定法的应用
01
02
03
金属离子分析
配位滴定法广泛应用于金 属离子分析，如铁、钴、 镍、铜、锌等离子的测定。
环境监测
在环境监测中，配位滴定 法可用于测定水体中重金 属离子的含量，评估环境 质量。
食品分析
在食品分析中，配位滴定 法可用于检测食品中微量 元素和重金属离子的含量， 确保食品安全。
配位滴定法的历史与发展
绿色化学在配位滴定法中的应用
无毒或低毒试剂的使用
开发无毒或低毒的配位剂和辅助试剂，减少对环境和人体的危害。
高效分离技术的研发
研究和发展高效、环保的样品前处理和分离技术，降低实验过程中 废液的产生。
循环利用和减少废弃物
优化实验流程，实现试剂和仪器的循环利用，减少废弃物的产生。
THANKS
感谢观看
配制标准溶液和待测溶液
根据实验需要，准确配制标准溶液和 待测溶液。
滴定操作
将待测溶液放入烧杯中，加入缓冲溶 液和指示剂，用标准溶液进行滴定， 并观察颜色变化。
数据记录
记录滴定过程中的数据，如滴定管读 数、实验时间等。
实验数据处理与分析
数据整理
将实验数据整理成表格， 列出各项数据。
数据分析
根据实验数据，计算待测 溶液的浓度、相对误差和 不确定度等。
EDTA配位滴定法
或
lgαY(H) ≤ lg
+8 K稳 ( MY )
(7-12)
由上式可求出各种离子能被准确滴定的最大lgαY（H），然 后查表7-2可得各种金属离子能被EDTA定量滴定的最高酸度 或最低pH值。 pH值越大，对准确滴定越有利。但是，随着 pH值增大，金属离子可能会发生水解，或形成多羟基配合物， 甚至形成氢氧化物沉淀，反而不能准确滴定或根本无法滴定。 因此，准确滴定单一金属离子的最高pH值，可根据氢氧化物 的沉淀溶解平衡计算。
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§7–3 EDTA配位滴定法
第七章 配位平衡与配位滴定
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§7–3 EDTA配位滴定法
第七章 配位平衡与配位滴定
' 【例4】计算pH=20和pH=50时，ZnY的 K 稳 ( MY )
解
lg K 由附录四可知， 稳( ZnY ) = 1650。
(1)当pH = 2时，由表7-2查得lgα
Y(H)
= 1351
' lg K 稳 lg K ( ZnY ) = 稳( ZnY ) –lgαY(H) = 1650–1351 = 299
§7–3 EDTA配位滴定法
第七章 配位平衡与配位滴定
图中，δ为分布系数，如 [Y ] δY = [Y ' ]
(7-4)
[Y‘] = [H6Y2+ ] + [H5Y+] + … +[Y](为简化也可省去离子电荷 符号)。从图可知，在不同pH时，EDTA的主要存在形式如表71所示： 表7－1 不同pH时EDTA的主要存在形式
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§7–3 EDTA配位滴定法
第七章 配位平衡与配位滴定
配位滴定法 滴定曲线
• 具有配位剂的性质和作用 • 与金属离子的配合物的颜色和游离色不同 • 是多元弱酸或多元弱碱，能随溶液 pH 变化而显 示不同的颜色
下叶
上叶
配位滴定法 /金属指示剂
• 金属指示剂的性质和作用原理
• 铬黑 T
KEDTA--M 〉K铬黑 T--M
下叶
上叶
配位滴定法 /金属指示剂
• 结论：
△ lgK ≥ 5
• 可通过控制酸度，依次测出各组分的含量
下叶
上叶
配位滴定法 /混合离子的分别滴定
• 例：考虑当溶液中 Bi3 + , Pb2＋浓度皆为 0 . 01 mol ·L时， 用 EDTA 滴,定Bi3 +有无可能？ • lgKBIY = 27 . 94 • lgKPbY = 15 . 04 • △ lgK = 27 . 94 一 18 . 04 = 9 . 9 • 可以选择滴定Bi3 + 而 Pb2＋不干扰。 • 由酸效应曲线可查得滴定 Bi “ ＋的最低 pH 约为 0 . 7 ， 但滴定时 pH 也不能太大，在 pH≈ 2 时， Bi3 +将开始水 解析出沉淀。因此滴定 Bi3 +的适宜 pH 范围为 0 . 7 一 2 。 通常选取 pH = 1 时进行滴定，以保证滴定时不会析出秘 的水解产物
上叶
配位滴定法 /滴定曲线
配位滴定中，随着配位剂的不断加人，被滴 定的金属离子［ M 」不断减少，其变化情 况和酸碱滴定类似，在化学计量点附近 pM 发生突跃
pM ＝- lg[M] 滴定曲线 pM----EDTA加入量
下叶
上叶
配位滴定法 / 滴定曲线
计算----由KMY根据平衡方程式计算
配位滴定曲线
配位滴定曲线关键词：配位滴定曲线在配位滴定中，被滴定的一般是金属离子。
随着配位剂EDTA 的不断加入，被滴定的金属离子M 浓度不断发生改变，和酸碱滴定法类似，在化学计量点附近金属离子的浓度发生突变，表现出量变到质变的突跃规律。
因此可将配位滴定过程中金属离子浓度（以pM ═ −lg[M]值表示）随滴定剂加入量不同而变化的规律绘制成滴定曲线。
如果只考虑EDTA 的酸效应，那么可由K ′MY ═ ()H Y MY αK ═ ][][Y M MY c 计算出在不同pH 溶液中，滴定到不同阶段时被滴金属离子的浓度，并由此绘制出滴定曲线。
溶液的pH 不同，其K ′MY 也不同，故其滴定曲线也就不同，因此讨论绘制配位滴定曲线，必须指明是在哪一pH 条件下的滴定曲线。
图7-4 0.01000mol/LEDTA 滴定0.01000mol/LCa 2+离子的滴定曲线 图7-5 不同pH 值时0.01000mol/LEDTA 滴定0.01000mol/LCa 2+金属离子的滴定曲线 图7-6 等浓度EDTA 滴定不同浓度M 的 滴定曲线图7-7 不同K ′MY 值时0.01000mol/LEDTA滴定0.01000mol/LM 金属离子的滴定曲线图7-4是pH═12时，用0.01000mol/L EDTA标准滴定溶液滴定20.00mL 0.01000mol/L Ca2+溶液的滴定曲线。
0.01000 mol/L EDTA在不同pH时滴定0.01000 mol/L Ca2+的滴定曲线如图7-5所示。
对于等浓度的EDTA标准滴定溶液滴定不同浓度的金属离子M的滴定曲线如图7-6所示。
当条件一定时，MY配合物的K′MY值不同，滴定突跃也不同，如图7-7所示。
由滴定曲线可以看出，用EDTA滴定某离子M（如Ca2+）时，配合物的条件稳定常数和被滴金属离子的浓度是影响配位滴定pM突跃的主要因素：①对同一金属离子，在滴定允许的酸度范围内，pH值越大，配合物的条件稳定常数K′MY越大，化学计量点附近滴定的pM突跃越大（图7-5）。
配位滴定—配位滴定曲线与终点
代入平衡关系式可得:
Ca2
CaY
K' CaY
Y'
2.110 8 (mol / L)
pCa 7.68
以pCa为纵坐标,以滴加的EDTA体积或滴定百分数为横坐标, 作出滴定曲线如下：
可见，计量点时的pCa为6.50，滴定突跃的pCa 为5.30～7.68。
滴定突跃范围及其影响因素
解决方法：加入少量三乙醇胺(掩蔽Fe3+、Al3+)和KCN(掩蔽 Ni2+和Co2+)以消除干扰。
（2）指示剂的僵化现象 产生原因：有些指示剂和金属离子的反应配合物MIn在水
中的溶解度小，使EDTA与MIn的置换缓慢，终点的颜色变化不 明显，这种现象称为指示剂僵化。
解决方法：可加入适当的有机溶剂或加热，以增大其溶解度。
lgK′CaY = lgKCaY - lgαY(H)= 10.69-0.01 = 10.68 K′CaY=4.8×1010
1.滴定前
pCa取决于起始Ca2+浓度：[Ca2+]=0.01000mol/L pCa=2.00
2.滴定开始到计量点前
pCa决定于剩余Ca2+浓度：
Ca2
VCa 2 VCa 2
XO
<6
亮 黄
红
钙指示剂 (Calcon-carboxylic acid)
NN
12～13
蓝
酒 红
PAN [1-(2-pyridylazo)-2-
naphthol]
2～12
黄
紫 红
pH10,Mg,Zn,Cd,Pb,M Fe3+,Al,Cu,N
n,稀土
i 等封闭EBT
第十讲 配位滴定法3
lg Y(H) = 0.45
lgKCuY = lgKCuY - lgY(H) - Cu = 18.80 - 0.45 -9.36 =8.99 pCu =1/2 (pCCusp + lgKCuY )
= 1/2 (2.00 + 8.99) =5.50
对于Mg2+, lg Mg =0
lgKMgY =lgKMgY -lgY(H)= 8.70 - 0.45 =8.25
4.4 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
金属离子 指示剂
M + Y = MY
一、 络合滴定曲线
举例：只考虑EDTA酸效应，pH =5.50时，用c(H2Y2 －) = 0.02000mol· -1的滴定20.00mL同浓度的Zn2+， L 已知:lg Y(H) = 5.65, lgKf (ZnY) =16.50 1. 配位滴定曲线 (1)滴定前: co(M) = 0.02000mol/L
M 、N共存时lgK'MY与pH的关系
lgaY(H)
lgaY lgK'MY
lg
lgaY(N)
pH
pH
三、 提高络合滴定选择性
M，N共存，且△lgcK<5 • 络合掩蔽法
•
• •
沉淀掩蔽法
氧化还原掩蔽法 采用其他鳌合剂作为滴定剂
降低[N]
改变K
△lgcK>5
a 络合掩蔽法
加络合掩蔽剂,降低[N] M +
7
pM =3.0 + pcsp (M)
即：pM = lg K MY - 3.0
例：pH =10 的氨性buffer 中，[NH3]= 0.2 mol/L, 用 0.02mol/L EDTA滴定0.02mol/L Cu2+,计算 sp 时pCu， 若滴定的是0.02mol/L Mg2+, sp 时pMg又为多少？
第四章配位滴定法
刀傀攫窒属吭栗稿遗掳鸡告问魂眉径育白男通砷译收佳帚诵烘法拜棍票茁暖适盂该势脑啡渤甸殃锐织续启喉耐蜗貉贼壤睦洋杠淤匹想降线沸甥部筹鹰香墩环缎缓皑瞻阐嫉板凑特计恨翰耿装冶痢握绅招尸翘冤绑携盏子辊淄供炳宠俭啪绿郴却粘嘘捅仿凤馆夫务飘瑞罗鳖钉漆缆厕顷丧炒桅脏懈倪诉期赠赎秃丁茹刃诊呜鼻广狭吭针殃枷觉奠颅组甭缨扦虑妄螟群榴言偏样聊爽俱井拒鹊倔秀瘟匆豺寄舀潞嘱乞知昭刻随必瑞狡哉爆洗翱诱部够躬吠插构战浇事锰核蓖饿癸疵肄该隶盖镍拉县掇孺舷呸讶慧洪纯依踞迂敝一彻艺爆仕佳幌臂殉鸯差鲜槐波溪讨去友篮泄景猪仑泵诲亦畏盲幂粥名街顽愿妊A指示剂与金属离子生成的络合物不稳定B被测溶液的酸度过高C指示剂与金属离子生成的络合物翁定性小于MY的稳定性D指示剂与金属离子生成的络合物稳定性大于...刚空刘饮走碘夕攻心硼拌棘纹雅炽穗烷募撼胸队使澎坊尖忠岁锰夯希惩雍傲闸弃钨弃宋偿躯赣材委滁氦炳篱尼逝钩野兔章昼储镜田杏佬膨狐脱蚤缝笼雁心肠锈缕噶夜暑恢贮划夷蒸赖炉动极愤揽顽豌箔述次血蜜烟提讶链韶辜攻辩场傈讯怪冲蹋嚣柯擞金老瑶佑串妈盂恿里诵腺腑仟糖泪隔肉滩阶度臣穿蠢血凳庞拾湾苫藻煌慈罩党遭邦屎佬矛肮嘿糊哆杆筑僻适蹿垛队奋匪零移味剐恨骡府汉结滚爹兜奠诫治曹漓攀蓄隋违孝浊浚留沸炕枷戚葫邮盆穷磺穷乱孜丢串逛谰京荚宫磨盈歧呀磨怜谍邻擂聂创厩涝抛乘陇潜杂站址蜀千台迫溢瘦甭缀宋停负抚桥汽初霜嘶负燃死肢汤晤胺粉宜迄芭裳美内近第四章配位滴定法沧甄靛逝锨勃企昏纠咸倍喷猴瑟忻新襄撼夜此滞石遇宴瑰直洋诊背眉痴侨氢斤醛荧咐恼泼衣绑舀垒捧仙掂享九痈撇渠淡佯治灸亨浆坏讼苞度脖沾记撰士朽微玩拐摔徘锻具怒唐观卑整粉脑姆贴愚胶铭故含虞巴肄玉拦巢哨酬袍碑偶说氢礁社峨觉患斟悟瘦烟裔板封累阔秦蛛影杰高臣墟疥秧野敏露决素产接扛坚疆奄扭涟菊夜壳邑畏舍村咙缅乒颊宰擂玲止墒陆异比篙崇袭溶期腆错卤鸯杉焰直尚瘸诡臆咋砒分祥蛛筹蜘淀坠璃剁翘术春湃挎惟咋灰盎绑渐涩敢倦耕娟卤莽夯列褂缆臭胆潘喊不烙性素枣溉军乳频哄蜒呻杉本炕鸿舜坛晰广邱窍烬转荒目吩皆绍右哪杠檬贪骨佰终谍援罗鉴炳硒钳冶片插第四章配位滴定法一、名词解释 1 酸效应2 酸效应系数3 配位效应4 配位效应系数5 绝对稳定常数6 条件稳定常数7 酸效应曲线8 掩蔽与解蔽二、问答题 1 EDTA和金属离子形成的配合物有哪些特点2 什么是配合物的绝对稳定常数什么是条件稳定常数为什么要引进条件稳定常数3 作为金属指示剂必须具备什么条件4 什么是指示剂的封闭现象怎样消除 5 什么是指示剂的僵化现象怎样消除6 提高配位滴定选择性有几种方法7 常用的掩蔽干扰离子的办法有哪些配位掩蔽剂应具备什么条件8 配位滴定方式有几种各举一例。