第四章 滴定分析方法及应用配位滴定法
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配位滴定中常用的滴定方式及其应用。
答:(1)直接滴定法:用EDTA标准溶液直接滴定被测离子。
特点:方便、快速、引入的误差较小。
适用情况:只要配位反应能符合滴定分析的要求,有合适的指示剂,均可采用直接滴定法。
(2)返滴定法:在待测溶液中先加入定量且过量的EDTA,使待测离子完全配合,然后用其他金属离子标准溶液回滴过量的EDTA。
根据两种标准溶液的浓度和用量,求得被测物质的含量。
适用情况:
①待测离子(如Ba2+、Sr2+等)虽能与EDTA形成稳定的配合物,但缺少变色敏锐的指示剂;
②待测离子(如Al3+、Cr3+等)与EDTA的反应速度很慢,本身又易水解或对指示剂有封闭作用。
(3)间接滴定法:加入过量的能与EDTA形成稳定配合物的金属离子作沉淀剂,以沉淀待测离子,过量沉淀剂用EDTA 滴定。
或将沉淀分离、溶解后,再用EDTA滴定其中的金属离子。
适用情况:有些金属离子和非金属离子不与EDTA发生配位反应或生成的配合物不稳定;阴离子的测定。
(4)置换滴定法:利用置换反应,置换出等物质的量的另一金属离子,或置换出EDTA,然后滴定。
①置换出金属离子:如果被测离子M与EDTA反应不完全或所形成的配合物不稳定,可让M置换出另一配合物(NL)中等物质的量的N,用EDTA滴定N,然后求出M的含量。
②置换出EDTA:将被测M与干扰离子全部用EDTA配合,加入选择性高的配合剂L以夺取M:
MY+L⇌ML+Y
释放出与M等物质的量的EDTA,用金属盐类标准溶液滴定释放出来的EDTA,即可测得M的含量。
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。
第四章 滴定分析概论一、内容提要本章讨论了滴定分析法的特点和分类,标准溶液的配制和对基准物质的要求,并重点讨论了滴定分析的相关计算。
滴定分析法具有操作简便、测定快速、结果准确等特点,按化学反应类型分类,一般滴定分析法可分为酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法等。
适合于滴定分析的化学反应必须满足下述要求:即反应必须定量完成;反应速度快;有简便可靠的确定终点的方法。
滴定方式有直接滴定法、返滴定法、置换滴定法、间接滴定法等。
滴定剂可用基准物质直接配制,对非基准物质配制的滴定剂应使用基准物质或其它标准溶液标定。
基准物质必须具有足够的纯度、物质的组成与化学式应完全符合、物质的性质稳定、物质与被测组分按一定的反应式进行完全反应、物质应能溶于适当的溶剂等条件。
标准溶液的浓度常用物质的量浓度和滴定度来表示。
物质的量浓度C 指单位体积溶液中所含溶质的物质的量n,单位为mol/L 。
滴定度T T/A :指每毫升滴定剂相当于被测物的克数,单位为g/mL 。
滴定分析的计算依据:滴定剂T 与被测组分A 作用完全达计量点时,两者的物质的量n T 与 n A 之间的关系应符合化学反应式的计量关系,即: tT+aA = bB+Ccn T ∶n A = t ∶a此为滴定分析的计算基础,由此关系式可得出滴定剂浓度与被测定溶液的关系式:测定剂浓度与被测定物质的质量及百分含量的关系式:物质的量浓度与滴定度的关系式:1000/A T A T MC t a T ⋅⋅=T T A A V C taV C ⨯=⨯%1001000%⨯=WM V C ta A A TT VnC =1000A T T A M V C t a m ⋅=二、习题(一)是非题()1. 滴定中使用的标准溶液称为滴定剂。
()2. 标准溶液的直接配制必须使用基准物质。
()3. 标准溶液的直接配制,其优点是准确,因它是通过标定的。
()4. 用于滴定分析的化学反应必须定量完成,反应定量完成的程度要达到99%以上。
配位滴定法大纲要求:1.了解配位滴定法的特点及应用;2.掌握条件稳定常数的概念及其应用;3.了解金属指示剂的变色原理,常用指示剂及指示剂使用条件;4.掌握单一金属离子能被准确滴定的条件,配位滴定所允许的最低pH 及提高配位滴定选择性的方法;5.掌握配位滴定的有关计算。
基本内容:一.配位滴定法概述配位滴定法是以形成配位化合物的配位反应为基础的滴定分析方法。
它是用配位剂作标准溶液直接或间接地滴定被测物质,形成配合物,并选用适当的指示剂来确定滴定终点。
用于配位滴定的配位反应应具备的条件:1) 形成的配合物(或配离子)要相当稳定;2) 在一定反应条件下,配位数须固定;3) 配位反应速度要快;4) 有适当的方法确定滴定终点。
作为滴定用的配位剂可分为无机配位剂和有机配位剂两类:无机配位剂:如: Ag + + 2CN - = [Ag(CN)2]-Ag + + [Ag(CN)2]- = Ag[Ag(CN)2]↓(白色)有机配位剂:使用较广泛的为氨羧配位剂( 含有氨基二乙酸基团的有机化合物 ―N COOH CHCOOH CH 22)此配位剂中同时含有氨基氮和羧基氧两种配位能力很强的配位原子,故它几乎可以和所有的金属离子相配位。
目前研究过的氨羧配位剂有30多种,其中重要的有:氨基乙酸(NTA)乙二胺四乙酸(EDTA)、 乙二胺四丙酸(EDTP) …………其中,乙二胺四乙酸(EDTA)是应用最广的一种,故通常所说的配位滴定法主要是指以EDTA 为滴定剂的EDTA 滴定法。
二.EDTA 的性质及其配合物(一).EDTA 的性质EDTA 为四元酸,常用H 4Y 表示,它在水溶液中分四步电离:H 4Y = H + + H 3Y - K θ=10-2.0 H 3Y - = H + + H 2Y 2- K θ=10-2.67H 2Y 2- = H + + HY 3- K θ=10-6.16 HY 3- = H + + Y 4- K θ=10-10.26 可见,EDTA 具有中强二元酸的性质。