第六章络合滴定法2010

“络合滴定法”思考题及习题(1)络合物的组成有何特征?举例说明。

(2)举例说明下列术语的含义：(a)配体与配位原子；(b)配位数；(c)单齿配体与多齿配体；(d)螯合物与螯合剂。

(3)什么叫络合物的稳定常数和不稳定常数?二者关系如何?(4)什么叫络合物的逐级稳定常数和络合物累结稳定常数？二者关系如何？ (5)螯合物与简单络合物有什么区别?形成螯合物的条件是什么？(6)乙二胺四乙酸与金属离子的络合反应有什么特点?为什么单齿络合剂很少在滴定中应用? (7)何谓络合物的条件稳定常数?是如何通过计算得到的？对判断能否准确滴定有何意义？ (8)酸效应曲线是怎样绘制的？它在络合滴定中有什么用途？(9)何谓金属离子指示剂?作为金属离子指示剂应具备哪些条件?它们怎样来指示络合滴定终点?试举一例说明。

(10)pH=10时，Mg 2+和EDTA 络合物的条件稳定常数是多少(不考虑水解等反应)？能否用EDTA 溶液滴定Mg 2+?(11)在0.1mol/L Ag –CN -络合物的溶液中含有0.1mol/L CN -, 求溶液中Ag +浓度。

(12)在pH9.26的氨性缓冲液中，除氨络合物外的缓冲剂总浓度为0.20mol/L ，游离的C 2O 42—浓度为0.10mol/L 。

计算Cu 2+的αcu 。

(已知Cu(Ⅱ)—C 2O 42-络合物的lg β1 = 4.5, lg β2 = 8.9,Cu(Ⅱ)—OH —络合物的lg β1= 6)解：()()()22423-++=--OH Cu o c Cu NH Cu Cu αααα，()[]ii i NHCu NH 35113∑=+=βα[][]101010''3106.5105.5106.520.0333---⨯+⨯⨯⨯=+⨯==a a NH NHNH K H K C C NH δ=0.10（mol ·L -1）()586.12432.13302.11298.7131.41010101010101010101013-----⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=NH Cu α36.986.732.902.898.531.31010101010101=+++++=[]29.815.421242)(101010101122--=-⨯+⨯+=+=∑ii i O C Cu o c βα9.69.65.31010101=++=()28.174.4611010101][1=⨯+=+=---OH OH Cu βα(13)已知[M(NH 3)4]2+的lg β1~ lg β4为2.0，5.0，7.0，10.0，[M(OH)4]2-的lg β1~ lg β4为4.0，8.0，14.0，15.0。

第六章络合滴定法本章基本要求1 理解络合平衡体系中形成常数和离解常数，逐级形成常数和逐级离解常数、积累形成常数、条件形成常数和绝对形成常数的意义，掌握它们之间的相互关系。

2 掌握络合平衡中有关各型体浓度的计算方法。

3 理解副反应对络合平衡的影响，掌握酸效应分数和络合效应分数的计算方法。

4 了解EDTA滴定过程中金属离子浓度的变化情况、影响规律，影响滴定突跃的因素，掌握络合滴定条件。

5 掌握络合滴定指示剂的指示原理和选择金属指示剂的依据。

6 了解提高络合滴定选择性的方法、络合滴定方式的特点及应用。

7 掌握络合滴定分析结果的有关计算。

络合滴定是以络合反应为基础的滴定分析方法，它直接测定的对象是金属离子。

络合滴定的条件：1 络合物要相当稳定，稳定到解离部分小0.1%。

2 络合比一定，没有分步络合现象；只有满足这两条件, 才有计量的基础。

3 选择性要好：好到在测定条件下只能与被测离子形成稳定的络合物。

4 反应速度要快，确定计量点方便。

§6.1 分析化学中常用的络合物一、简单络合物：由中心离子和配位体形成，分级络合。

逐级稳定常数接近，溶液中有多种络合形式同时存在，作掩蔽剂、显色剂和指示剂。

缺点：（1)稳定性小（2)逐级络合（3)选择性差例如：Cu2+与NH3的络合。

Cu2++NH3 = Cu（NH3）2+k1 =2.0×104Cu（NH3）2++NH3=Cu（NH3）22+k2=4.7×103Cu（NH3）22++NH3=Cu（NH3）32+k3=1.1×103Cu（NH3）32++NH3=Cu（NH3）42+k4 =2.0×102二、螯合物：应用最广，稳定性高，有一定的选择性。

控制反应条件，能得到所需要的络合物。

作滴定剂和掩蔽剂等。

络合滴定通常指以EDTA络合剂的滴定分析。

1.“OO ”型2.“NN ”型3.“NN ”型4.“NO ”型5.“SS ”型HOOC H C H C COOHOHOHCOOHOHH 3C C N CNH 3C OH OHNNCOSNaNC 2H 5C 2H 5三、乙二胺四乙酸（EDTA ）EDTA乙二胺四乙酸(H4Y)乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y)EDTA的物理性质：水中溶解度小，难溶于酸和有机溶剂；易溶于NaOH或NH3溶液——Na2H2Y •2H2OEDTA在溶液中的存在形式：在高酸度条件下，EDTA是一个六元弱酸，在溶液中存在有六级离解平衡和七种存在形式不同pH值下EDTA的主要存在型体：四、乙二胺四乙酸的螯合物EDTA 通常与金属离子形成1:1的螯合物多个五元环M-EDTA 螯合物的立体构型图EDTA 配合物特点：（1)广泛配位性→五元环螯合物→稳定、完 全、迅速 （2) 具6个配位原子，与金属离子多形成1：1配合物（3) 与无色金属离子形成的配合物无色，利于指示终点。

第6章 络合滴定法1．从不同资料上查得Cu( )络合物的常数如下。

Cu —柠檬酸 15103.6-⨯=不稳KCu —乙酰丙酮 811086.1⨯=β 1621019.2⨯=β Cu —乙二胺 逐级稳定常数为92101101.2,107.4⨯=⨯=K K Cu —磺基水杨酸 45.16lg 2=βCu —酒石酸 73.1lg ,33.0lg ,9.1lg ,2.3lg 4321=-===K K K K Cu —EDTA 80.18lg =稳K Cu —EDTP 4.15=不稳pK试按稳定常数（稳K lg ）从大到小，把他们排列起来 解：不稳稳K K 1=n K β=稳n K K K K K ⋅⋅⋅=321稳 不稳PK K =lg所以：乙二胺> EDTA>磺基水杨酸>乙酰丙酮>EDTP>柠檬酸>酒石酸稳K lg ：20.0 18.8 16.45 16.34 15.4 14.2 6.502.解： 3．络黑T(EBT)是一种有机弱酸，它的3.6lg ,6.11lg 21==HH ，Mg-EBT 22433222124224()4.58.92 6.96.09.2614 1.261()14333()1321[][]100.1010(0.10)101[]1101010[][]112[]0.10[][]1[][Cu C OCu OH NH Cu NH C O C O OH C NH H NH mol L NH NH KaNH N αββαβαββ------++-=++=⨯+⨯==+=+⨯==+=+=⇒=⋅⇒=++又2324259.353539.36()()()][]1010Cu Cu NH Cu C O Cu OH H NH βαααα--++=≈++=的0.7lg =MgIn K ，计算在pH=10.0时的/lg MgIn K 值。

解：EBT Mg K K ααlg lg lg lg /--=0.10=pH 时，0lg =Mg ，查表知：[][][]2211++++=+H H H EBT ββα[][]6.1203.66.11106.1122121010101010101111=⨯⨯+⨯+=+++=--++H K K H K a a a4.56.10.7lg /=-=K 4.解：用氨水调解时：32()121(0.010)(0.010)122M NH αββ=+++=32.0 2.0131()[]10100.0083122M NH NH βδα-⨯===32 5.0 4.0232()[]10100.083122M NH NH βδα-⨯===7.0 6.0310100.083122δ-⨯== 10.08.0410100.83122δ-⨯==故主要存在形式是234()M NH +，其浓度为10.100.830.083mol L -⨯=⋅用氨水和NaOH 调解时：34811()()11100.1100.01120210M M NH M OH ααα-=+-=+⨯+⨯++=⨯49111100.1510210δ-⨯==⨯⨯ 86211100.01510210δ-⨯==⨯⨯14311100.0010.5210δ⨯==⨯ 15411100.00010.5210δ⨯==⨯故主要存在形式是3()M OH -和24()M OH -，其浓度均为10.050mol L -⋅ 5．实验测得0.101-⋅L mol +22222)(NH CH NCH H Ag 溶液中的乙二胺游离浓度为0.0101-⋅L mol 。

第六章络合滴定法第六章络合滴定法1．填空（1）EDTA是一种氨羧络合剂，名称，用符号表示，其结构式为。

配制标准溶液时一般采用EDTA二钠盐，分子式为，其水溶液pH为，可通过公式进行计算，标准溶液常用浓度为。

（2）一般情况下水溶液中的EDTA总是以等型体存在，其中以与金属离子形成的络合物最稳定，但仅在时EDTA才主要以此种型体存在。

除个别金属离子外。

EDTA与金属离子形成络合物时，络合比都是。

（3）K/MY称，它表示络合反应进行的程度，其计算式为。

（4）络合滴定曲线滴定突跃的大小取决于。

在金属离子浓度一定的条件下，越大，突跃；在条件常数K/MY一定时，越大，突跃。

（5）K/MY值是判断络合滴定误差大小的重要依据。

在pM/一定时，K/MY越大，络合滴定的准确度。

影响K/MY的因素有，其中酸度愈高愈大，lg/MY; 的络合作用常能增大，减小。

在K/MY 一定时，终点误差的大小由决定，而误差的正负由决定。

（6）在[H+]一定时，EDTA酸效应系数的计算公式为。

解：（1）EDTA是一种氨羧络合剂，名称乙二胺四乙酸，用符号H4Y 表示，其结构式为。

配制标准溶液时一般采用EDTA二钠盐，分子式为,其水溶液pH为，可通过公式进行计算，标准溶液常用浓度为。

（2）一般情况下水溶液中的EDTA总是以和型体存在，其中以与金属离子形成的络合物最稳定，但仅在时EDTA才主要以此种型体存在。

除个别金属离子外。

EDTA与金属离子形成络合物时，络合比都是。

（3）K/MY称，它表示络合反应进行的程度，其计算式为。

（4）络合滴定曲线滴定突跃的大小取决。

在金属离子浓度一定的条件下，越大，突跃；在条件常数K/MY 一定时，越大，突跃。

（5）K/MY值是判断络合滴定误差大小的重要依据。

在△pM/一定时，K/MY 越大，络合滴定的准确度。

影响K/MY的因素有，其中酸度愈高，H+浓度愈大，lg/MY ；的络合作用常能增大，减小。

在K/MY一定时，终点误差的大小由决定，而误差的正负由决定。

1)()(-+=N Y H Y Y ααα1)()(-+=OH M L M M ααα第六章络合滴定法一、副反应系数及条件稳定常数1、EDTA 的副反应系数：酸效应系数δα/1)(=H Y （查表）共存离子效应系数][1)(N K NY N Y -=α2、金属离子的副反应系数：辅助配位效应系数M n n L M L L L δβββα1][......][][1221)(=++++=羟基配位效应系数n n L M OH OH OH ][....][][1221)(βββα++++=3、条件稳定常数YM MY MY K K ααlg lg lg 'lg --=二、终点误差1、Ringbom 公式：%100')1010(⨯-=∆-∆MYsp PM PM K c Et 2、准确滴定条件：0.6'lg ≥MY M K c （终点误差小于0.1%）3、分别滴定条件：0.5)'lg(≥∆cK 4、影响突跃的因素：K MY 决定突跃上限▕↗，c M 决定突跃下限▕↗。

三、酸效应曲线1、酸度控制：滴定酸度上限金属水解，下限为准确滴定条件。

四、金属指示剂1、金属指示剂的要求：MInMY K K '100'=2、指示剂的封闭：指示剂与金属离子形成了稳定的络合物，不能被滴定置换。

解决方法①加入掩蔽剂（干扰离子封闭）②反滴定法（被测离子封闭）3、指示剂的僵化：终点时变色缓慢，出现终点拖长的情况。

产生原因主要是MIn 形成胶体或沉淀，消除方法①加入有机溶剂（乙醇）②加热③用力振摇。

五、分别滴定1、控制酸度分别滴定：先判断KMY 最大的金属离子与其相邻离子有无干扰，若无干扰这直接确定其滴定pH 范围，选择合适的指示剂即可，若有干扰，则需采用掩蔽和解弊或分离后在测定。

2、利用掩蔽剂进行分布滴定：当5lg lg ≤-NY N MY M K c K c 时思路时降低N 的浓度使上式差值大于5。