第五节络合滴定指示剂(金属离子指示剂,简称金属指示剂)
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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。
络合滴定第一节络合滴定概述络合滴定,是以络合反应为基础的一种滴定分析方法。
络合反应广泛地用于分析化学的各种分离和测定中。
几乎所有的金属离子都可形成络合物。
但络合反应所涉及的平衡关系比较复杂。
为了能定量地处理各种因素对络合平衡的影响,我们引入了副反应和各种稳定常数的概念。
用作络合滴定分析的反应,必须满足滴定分析的三个条件。
具体体现在络合滴定中即是:(1)、形成的络合物要相当稳定,配位数固定,且反应物按一定的方程式定量进行;(2)、快速;(3)、有适当的办法指示终点。
例如:络合反应很多,但无机络合剂能用于滴定分析的并不多,这是因为:(1) 许多无机络合物不够稳定,K小不符合滴定反应的要求。
(2) 在络合过程中有逐级络合现象产生,配位数n不固定,金属离子的浓度不可能发生突跃变化。
如:因此在滴定过程中不同配位数的络合物同时存在,只有过量L存在下,才能形成配位数最大的络合。
第二节EDTA与金属离子的络合物及其稳定性从络合物的研究知道,只有具有五元环或六元环的络合物才很稳定,而且所形成的环愈多,螯合物就愈稳定。
因而EDTA-M具有较大的稳定性。
其结构图如下:1.Y与M络合的特点:(1) 大多数金属离子与EDTA形成摩尔比1:1的络合物。
M + Y == MY (为了便于书写,省去电荷)(2) 具有广泛的络合性。
(3) MY稳定性较高。
第三节外界条件对 MY 稳定性的影响见图 3-2 EDTA 的分布曲线图,pH<1 主要以 H6Y 形式存在; 2.67<pH<6.16 主要以 H2Y 形式存在; pH>10.26 主要以 Y 形式存在。
2. EDTA的共存离子效应若除了金属离子M与络合剂Y的反应外,共存离子N也能与络合剂Y反应,则后一个反应可看作Y的一种副反应。
它降低了Y的平衡浓度,共存离子引起的副反应称为共存离子效应。
共存离子效应的副反应系数称为第四节络合滴定的基本原理在酸碱滴定中,随着滴定剂的加入,溶液中的浓度随着变化。