配位滴定法介绍
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配位滴定法任务一基础理论基本知识学习目标6.1 配位滴定法概述配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法。
配位反应常用的配位剂有无机配位剂和有机配位剂两种。
在配位滴定中常用的配位剂是有机配位剂。
因为配位反应用于配位滴定时必须具备一定的条件。
1.生成的配位化合物必须足够稳定且溶于水,一般要求K稳≥108。
2.配位反应必须按一定的计量关系定量地进行,这是滴定计算的基础。
3.配位反应必须迅速在瞬间完成。
4.有适当的方法确定滴定终点。
由于无机配位剂与金属离子反应生成的配合物稳定常数较小,且配位反应是逐级进行的,难以确定反应的计量关系,因此很难用于滴定分析。
大多数有机配位剂与金属离子反应能够满足配位滴定的反应要求,因为有机配位剂中含有两个以上的配位原子,在与金属离子配位时,形成环状结构的鳌合物,是配位滴定时常用的配位剂。
其中最常用的是乙二胺四乙酸及其二钠盐,它们都可以简称为EDTA。
因此,配位滴定法又称为EDTA滴定法。
知识链接氨羧配位剂氨羧配位剂是一类以氨基二乙酸为基体的一类有机配位剂的总称。
氨基二乙酸的结构式为N CH2CH2COOHCOOH在它的结构中含有配位能力很强的氨基氮和羧基氧两种配位原子,前者易与Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Hg+等金属离子配位,后者几乎能与所有高价金属离子配位,因此氨羧配位剂兼有两者的配位能力,几乎能与所有金属离子配位。
目前氨羧配位剂有几十种,其中应用最广范的是乙二胺四乙酸。
6.2 乙二胺四乙酸6.2.1 乙二胺四乙酸的结构及性质乙二胺四乙酸的结构式为CH2HOOCCH2 HOOC N CH2CH2NCH2CH2COOHCOOH从结构式可知,乙二氨四乙酸分子中有4个羧基,为四元有机弱酸。
可简写成H4Y,简称为EDTA。
EDTA为白色粉末状结晶,微溶于水,在22℃时的溶解度为0.02 g/100 ml,溶液显弱酸性,pH=2.3。
EDTA虽然难溶于水,但易溶于NaOH或氨性溶液中,生成相应的盐,在实际应用中常用其二钠盐。
化学分析应用基础配位滴定配位滴定是一种常用的化学分析方法,它基于金属离子与配体之间的配位反应进行定量分析。
配位滴定可以用于确定金属离子的含量、确定配合物的配位比、分离和测定混合物中的金属离子等。
本文将详细介绍配位滴定的原理、操作步骤及其在化学分析中的应用。
1.原理:配位滴定基于金属离子与配体之间的配位反应。
在滴定过程中,先加入一个含有金属离子的溶液,然后逐渐滴加含有标准配体的滴定溶液,当配体与金属离子达到化学计量比时,反应停止,即为滴定终点。
滴定终点可以通过一些指示剂的颜色变化、电位变化或溶液性质的变化来判断。
2.操作步骤:(1)准备工作:根据所需分析的金属离子和配体的特性,选择合适的滴定溶液、指示剂和滴定容器,并标定滴定溶液的浓度。
(2)滴定前处理:将待分析的金属离子溶液与一些滴定剂进行预处理,例如掩蔽剂用于去除干扰物质、酸/碱用于调节溶液的酸碱度等。
(3)滴定操作:向滴定容器中加入待分析的金属离子溶液,接下来逐滴加入含有标准配体的滴定溶液,同时观察滴定终点的指示剂变化。
(4)数据处理:根据滴定溶液的浓度和滴定体积,通过计算得到金属离子的含量。
3.应用:(1)金属离子含量的测定:配位滴定可以用于测定水、土壤、天然水中的金属离子含量,例如铁、铜、锌、镍等。
通过选择合适的配体和指示剂,可以准确测定样品中金属离子的含量。
(2)配位比的确定:配位滴定可以用于确定金属离子和配体之间的配位比。
通过滴定不同比例的金属离子与配体的混合溶液,可以得到配位比,并帮助研究金属离子的配合物结构和性质。
(3)药物分析:配位滴定可以用于测定药物中的金属离子含量,例如铁、镍等。
通过测定药物中金属离子的含量,可以评价药物的质量和稳定性。
(4)环境分析:配位滴定可以用于测定环境样品中的金属离子含量,例如水体中的重金属离子。
通过测定样品中金属离子的含量,可以评估环境质量和污染程度。
总结:配位滴定是一种重要的化学分析方法,它可以用于定量测定金属离子的含量、确定配合物的配位比、分离和测定混合物中的金属离子等。
第六章 配位滴定法第一节 概 述配位滴定法是以形成配位化合物反应为基础的滴定分析方法。
常用的配位滴定是EDTA 滴定。
EDTA 全称为乙二胺四乙酸,常用H 4Y 表示,其结构式为H O OCCH 2 CH 2CO O HN -CH 2- CH 2-NH O OCCH 2 CH 2CO O HEDTA 与金属离子能形成螯合物,配位比为1:1。
第二节 基本原理一、配位平衡1. 稳定常数与累积稳定常数金属离子与EDTA 的反应通式为:M + Y = MY K MY = ]][[][Y M MY …… 稳定常数金属与EDTA 配合物的lg K 稳值见表6-1。
金属离子与其他配位剂L 的逐级反应:M + L = ML k 1 = ]][[][L M ML …… 第一级稳定常数ML + L = ML 2 k 2 = ]][[][2L ML ML …… 第二级稳定常数┊ML n -1 + L =ML n k n = ]][[][1L ML ML n n - …… 第n 级稳定常数将逐级稳定常数依次相乘,得各级累积稳定常数ββ1 = k 1 = ]][[][L M ML β2 = k 1⋅ k 2 = 22]][[][L M ML …… βn = k 1⋅ k 2 …… k n =n n L M ML ]][[][ [ML n ] = βn [M] [L]n2. 副反应系数 主反应 M + Y = MYL OH H N H OHML NY M(OH)YML 2 M(OH)2 H 2Y副反应 ┊ ┊ ┊ML n M(OH)n H 6Y配位效应 酸效应 共存离子效应1) 配位剂Y 的副反应系数α Y(1) 酸效应系数α Y(H)在水溶液中,EDTA 有H 6Y 2+、H 5Y +、H 4Y 、H 3Y -、H 2Y 2-、HY 3-和Y 4-等七种存在型体,真正能与金属离子配位的是Y 4-离子。
设[Y]为Y 4-的浓度,[Y ']为未与M 配位的EDTA 各种存在型体的总浓度:α Y(H) = [Y '] / [Y]= ][][][][][][][][4265432234-++----++++++Y Y H Y H Y H Y H Y H HY Y= 3456445635626][][][][1K K K K H K K K H K K H K H ++++++++ 1234566234565][][K K K K K K H K K K K K H ++++α Y(H)为配位剂与H +的副反应系数,由于α Y(H)是 [H +]的函数,故又称为酸效应系数。