第七章 络合滴定法
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络合滴定法(硬度的测定)一、络合滴定的原理络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法。
乙二胺四乙酸就是一种常用的络合剂。
简称EDTA 。
它是一种四元酸,微溶于水。
通常情况下,一个EDTA 分子,可与一个不同价态的离子络合,也就是说,EDTA 与金属离子1:1络合,生成易溶于水的络合物。
在络合滴定中,等当点的判别常用金属指示剂来显示。
金属指示剂本身也是一种络合剂,它与金属离子生成的络全物颜色与游离指示剂的颜色不同,而且要求它与金属离子形成的络合的稳定性略低于EDTA 和金属离子形成的络合物的稳定性,在理论终点时,指示剂由络合状态被EDTA 置换而成为游离的指示剂,根据指示剂颜色的变化就可以判断终点。
如用铬黑T (简写成HI n 2-)为指示剂测Ca 2+时Ca 2+ + HI n 2- = CaI n - + H +用EDTA (简称为H 2Y 2-)滴定过程中Ca 2+ + H 2Y 2- =CaY 2- + 2H +在终点时,溶液中游离Ca 2+都与H 2Y 2-反应了,由于CaY 2-的稳定性比CaI n 2-的稳定性高,再加入的EDTA 就会夺取CaI n -中的Ca 2+,发生如下反应H 2Y 2- +CaI n - = CaY 2-+HI N -+H +酒红色 蓝色溶液由酒红色转变为蓝色,显示终点的到来。
由于EDTA 是一种多元酸,溶液的pH 值决定EDTA 的存在形式,从而影响到络合物的稳定性。
在测硬度时,一般用缓冲溶液控制溶液的pH 值为10±0.1。
二、试剂1、C (1/2EDTA)为0.04mol/L配制:称取8g 乙二胺四乙酸二钠溶入1L 高纯水中,摇匀。
标定:称取0.4g(准确到0.2mg)于800℃灼烧至恒重的氧化锌,用少许蒸馏水湿润,滴加盐酸溶液(1+1)至样品溶解移入250mL 容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
取上述溶液20.00mL ,加80mL 除盐水,用10%氨水中和至pH 为7~8,加5mL 氨-氯化铵缓冲溶液(Ph =10),加5滴ρ=5g/L 铬黑T 指示剂,用C (1/2edta)=0.04mol/L 溶液滴定至溶液由紫色变纯蓝色,记录消耗EDTA 标准溶液的体积。
络合滴定法原理
络合滴定法是一种常用的化学分析方法,用于测定溶液中金属离子的浓度。
其原理是利用络合剂与金属离子之间的络合反应,形成稳定的配合物,并通过滴定确定金属离子和络合剂之间的滴定比例,从而计算出金属离子的浓度。
在络合滴定中,一般选择具有特异性和强亲和力的络合剂作为滴定剂。
该络合剂与金属离子形成的络合物通常具有明显的颜色变化,在滴定过程中,滴加络合剂的体积会导致颜色的变化,通过记录滴加络合剂的用量,可以计算出溶液中金属离子的浓度。
为了确保滴定结果的准确性,常常需要进行标准曲线的绘制。
通过制备一系列已知浓度的标准溶液,滴定得到的滴定剂用量与金属离子浓度的关系可以得到一条直线或曲线。
在实际分析中,通过滴定未知溶液,并根据标准曲线确定其金属离子浓度。
总之,络合滴定法是一种基于络合反应的分析方法,通过滴定剂与金属离子之间的反应,形成稳定的络合物从而实现浓度的测定。
第七章络合滴定法习题解答第七章络合滴定法1.填空:。
⽤浓度为进⾏计算。
标准溶液常=,可通过公式为,其⽔溶液的⼆钠盐,分⼦式为采⽤⼀般表⽰。
配制标准溶液时,⽤符号⼄⼆胺四⼄酸是是⼀种氨羧合剂,名称)(-1a5a4222L mol 02.02)p (p pH 4.4pH O 2H `Y H Na EDTA EDTA EDTA 1?+?K K (2)⼀般情况下⽔溶液中的EDTA 总是以Y 4-、HY 3-等7种型体存在,其中以Y 4-与⾦属离⼦形成的络合物最稳定,但仅在pH >10.26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1∶1。
式为程度,其计算络合滴定主反应进⾏的在副反应存在下,它表⽰条件形成常数称)(Y M MY MY 3ααK K '⼀定时,。
在,减⼩的络合作⽤常能增⼤;愈⼩愈⼤,其中酸度越⾼,,和、的因素有。
影响越⾼度越⼤,络合滴定的准确时,⼀定⼩的重要依据。
在△完全程度和滴定误差⼤值是判断络合滴定反应)(。
愈⼤愈⼤,突跃⼀定时, ;在条件常数越⼤越⼤,突跃的条件下,。
在⾦属离⼦浓度⼀定和跃的⼤⼩取决于)络合滴定曲线滴定突(MY MY M MY Y Y M MY MY MY MY M MY MY MY M K K M K lg K K K M p K 5c K K K c 4'''''''''''αααα终点误差的⼤⼩由△p M′的⼤⼩决定,⽽误差的正负由△p M′的正负决定。
(6) 在[H+]⼀定时,EDTA 酸效应系数的计算公式为。
慢,且络合⽐复杂,以氨⽔为滴定剂滴定反应进⾏的完全程度不⾼。
不能按照确定的化学计量关系定量完成,⽆法判断滴定终点。
3. 答:各型体分布分数:nn MM L L L C M ][][][11][2210βββδδ++++===][][][][1][][122111L L L L L C ML o nn MLMβδββββδδ=++++===…nn o nn nMn L L L L L n C M L n ][][][][1][][221βδββββδ=++++==再由[ML i ]=δi C M 得,溶液中络合物的主要存在型体由δi 决定。
第七章络合滴定法练习题参考答案1. EDTA二钠盐的水溶液的pH的最简式是(pH = (p K a4 + p K a5) /2)(EDTA相当于六元酸)2. 络合滴定中一般不使用EDTA而用EDTA二钠盐(Na2H2Y), 这是由于(EDTA 在水中的溶解度小, 而Na2H2Y的溶解度较大); 当在强酸性溶液中(pH<1), EDTA为六元酸, 这是因为(两个N原子接受了两个质子)。
3.直接与金属离子配位的EDTA型体为(D)(A)H6Y2+(B)H4Y (C)H2Y2-(D)Y4-4. 指出下列EDTA络合物的颜色(填A,B,C,D)(1) CuY2- ___ D _____ (A)无色(2) MnY2- __ B ______ (B)紫红色(3) FeY-___C _____ (C)黄色(4) ZnY2- ___ A ____ (D)蓝色5.一般情况下,EDTA与金属离子形成的络合物的络合比是(A)(A)1:1 (B)2:1 (C)1:3 (D)1:26. 金属离子M与络合剂L形成逐级络合物, 溶液中各种存在型体的分布系数与络合剂的平衡浓度(有关); 与金属离子的总浓度(无关)。
(答有关或无关)7. 已知乙酰丙酮(L)与Al3+络合物的lgβ1-lgβ3分别是8.6、15.5和21.3, 则AlL3为主要形式时的pL范围是(pL < 5.8),pL为10.0时铝的主要形式是(Al3+),则[AlL]与[AlL2]相等时的pL值为(6.9)8. 磺基水杨酸(L)与Cu2+络合物的lgβ1为9.5, lgβ2为16.5, [CuL]达最大的pL为( D)(A) 9.5 (B) 16.5 (C) 7.0 (D) 8.39.αM(L)=1表示(A)(A)M与L没有副反应(B)M与L的副反应相当严重(C)M的副反应较小(D)[M]=[L]10. 若络合滴定反应为M + Y = MYL│ │H+ML H i Y(i=1~6)则酸效应系数αY(H)的定义式为(αY(H)=[Y']/[Y]),[Y']=([Y']=[Y]+∑[H i Y])c(Y)=([Y]+∑[H i Y]+[MY]或c(Y)=[Y']+[MY])。
第七章络合滴定法练习题1. EDTA二钠盐的水溶液的pH的最简式是()(EDTA相当于六元酸)2. 络合滴定中一般不使用EDTA而用EDTA二钠盐(Na2H2Y), 这是由于(); 当在强酸性溶液中(pH<1),EDTA为六元酸, 这是因为()。
3.直接与金属离子配位的EDTA型体为()(A)H6Y2+(B)H4Y (C)H2Y2-(D)Y4-4. 指出下列EDTA络合物的颜色(填A,B,C,D)(1) CuY2- ________ (A)无色(2) MnY2- ________ (B)紫红色(3) FeY-________ (C)黄色(4) ZnY2- _______ (D)蓝色5.一般情况下,EDTA与金属离子形成的络合物的络合比是()(A)1:1 (B)2:1 (C)1:3 (D)1:26. 金属离子M与络合剂L形成逐级络合物, 溶液中各种存在型体的分布系数与络合剂的平衡浓度(); 与金属离子的总浓度()。
(答有关或无关)7. 已知乙酰丙酮(L)与Al3+络合物的lgβ1-lgβ3分别是8.6、15.5和21.3, 则AlL3为主要形式时的pL范围是(),pL为10.0时铝的主要形式是(),则[AlL]与[AlL2]相等时的pL值为()8. 磺基水杨酸(L)与Cu2+络合物的lgβ1为9.5, lgβ2为16.5,[CuL]达最大的pL 为( )(A) 9.5 (B) 16.5 (C) 7.0 (D) 8.39.αM(L)=1表示()(A)M与L没有副反应(B)M与L的副反应相当严重(C)M的副反应较小(D)[M]=[L]10. 若络合滴定反应为M + Y = MYL│ │H+ML H i Y(i=1~6)则酸效应系数αY(H)的定义式为(),[Y']=()c(Y)=()。
络合效应系数αM(L)的定义式为()。
11. 若EDTA滴定M反应为M+Y=MY↓AMA以下表示正确的是( )(A) c(M)=[M']+[MY] (B) c(M)=[M]+[M']+[MY](C) c(M)=[MA]+[MY] (D) c(M)=[M]+[MA]12. 用EDTA滴定金属M, 若M分别与A,B,C三者发生副反应,此时计算αM的公式是αM = (αM(A)+αM(B)+αM(C)-2 )。
13. 在一定酸度下,用EDTA滴定金属离子M。
当溶液中存在干扰离子N时, 影响络合剂总副反应系数大小的因素是( )(A) 酸效应系数αY(H)(B) 共存离子副反应系数αY(N)(C) 酸效应系数αY(H)和共存离子副反应系数αY(N)(D) 络合物稳定常数K(MY)和K(NY)之比值14. 指出下列叙述中错误的结论( )(A) 络合剂的酸效应使络合物的稳定性降低(B) 金属离子的水解效应使络合物的稳定性降低(C) 辅助络合效应使络合物的稳定性降低(D) 各种副反应均使络合物的稳定性降低15. 在pH为10.0的氨性溶液中, 已计算出αZn(NH3)=104.7, αZn(OH)=102.4, αY(H)=100.5。
则在此条件下lg K'(ZnY)为( )[已知lg K(ZnY)=16.5](A) 8.9 (B) 11.8 (C) 14.3 (D) 11.316. 此图表示各种副反应对Al-EDTA络合物稳定性的影响, 其中各曲线分别代表: (填A,B,C,D)(1) 曲线Ⅰ___ (2) 曲线Ⅱ_ __ (3) 曲线Ⅲ____ (4) 曲线Ⅳ_(A)lg K(AlY) (B)lg K(Al'Y') (C)lg K(AlY') (D)lg K[Al'Y',(AlY)']17. 今有两份相同浓度的Zn2+溶液,分别为pH = 10.0的氨性缓冲溶液和pH = 5.5的六次甲基四胺缓冲溶液。
对pZn值的大小叙述正确的是( )( A ) pZn值相等( B ) 前者的pZn值大于后者的pZn值( C )前者的pZn值小于后者的pZn值( D )上述三种情况均不正确18. 在pH=10的氨性缓冲液中用EDTA滴定Zn2+至50%处时( )(A) pZn'值只与[NH3]有关(B) pZn'值只与lg K'有关(C) pZn'值只与c(Zn)有关(D) pZn'值与以上三者均有关19. 在pH = 5.5的六次甲基四胺缓冲溶液中,用EDTA滴定Zn2+至化学计量点时,以下关系正确的是()( A ) [ Zn2+ ] = [ Y4- ] ( B ) [ Zn2+] = [ Y′]( C ) [ Y4- ] = [ ZnY ] / K′(ZnY) ( D ) c(Y) = [ MY ]20. 在pH=5.0的醋酸缓冲液中用0.002 mol/L的EDTA 滴定同浓度的Pb2+。
已知: lg K(PbY)=18.0, lgαY(H)=6.6, lgαPb(Ac)=2.0, 化学计量点时溶液中pPb'应为( )(A) 8.2 (B) 6.2 (C) 5.2 (D) 3.221. 在pH=10的氨性缓冲液中以EDTA滴定Zn2+至150%处时()(A) pZn'只决定于lg K(ZnY) (B) pZn'只决定于lg K'(ZnY)(C) pZn'只决定于c(Y) (D) pZn'与lg K'(ZnY)、c(Y)均有关22. 在含有NH3-NH4Cl的pH=10.0的介质中, 以0.0200 mol/L EDTA 溶液滴定20.0 mL 0.0200 mol/L Zn2+溶液, 当加入40.0 mL EDTA溶液时, 在下列叙述中, 正确的是( )(A) pZn'=lg K'(ZnY) (B) lg[Zn']=lg K ZnY(C) lg[Zn']=lg K'(ZnY) (D) 都不正确23. 以EDTA溶液滴定同浓度的某金属离子, 若保持其它条件不变, 仅将EDTA 和金属离子浓度增大10倍, 则两种滴定中pM值相同时所相应的滴定分数是( )(A) 0% (B) 50% (C) 100% (D) 150%24. 含有同浓度的Mg2+溶液A、B两份。
A溶液的pH = 10.0,其中游离氨的浓度为0.1 mol /L;B溶液的pH = 9.5,其中游离氨的浓度为0.02 mol / L。
今以等的大小叙述正确的是浓度的EDTA溶液滴定上述溶液至化学计量点时。
对pY'计()( A ) A溶液的pY'计和B溶液的pY'计相等( B ) A溶液的pY'计比B溶液的pY'计大( C ) A 溶液的pY'计比B溶液的pY'计小( D ) 不能确定25. 在pH为10.0的氨性缓冲液中, 以0.01 mol/L EDTA 滴定同浓度Zn2+溶液两份。
其中一份含有0.2 mol/L 游离NH3; 另一份含有0.5 mol/L 游离NH3。
在上述两种情况下, 对pZn'叙述正确的是( )(A) 在化学计量点前pZn'相等(B) 在化学计量点时pZn'相等(C) 在化学计量点后pZn'相等(D) 在上述三种情况下pZn'都不相等26. EDTA滴定金属离子时, 若仅浓度均增大10倍, pM突跃改变( )(A) 1个单位(B) 2个单位(C) 10个单位(D) 不变化27. EDTA滴定中, 介质pH越低, 则αY(H)值越____, K'(MY)值越____, 滴定的pM'突跃越____,化学计量点的pM'值越____。
28. 根据下表所给数据推断用EDTA滴定Ca2+(溶液的pH=13)时表中各点的pCa29.30. 试给出铬黑T用于EDTA滴定Mg2+的条件和现象-H+-H+H2In-HIn2-In3-p K a1 =6.3 p K a2 =11.6红色(_色) 橙色+Mg2+|| pH=__MgIn+Mg2+(_色)|| +YMgY+HIn (终点__色)31. 铬黑T指示剂在pH=8~11范围使用,其目的是为减少干扰离子的影响()。
32. 铬黑T(EBT)是有机弱酸,其p K a2=6.3,p K a3=11.6,Mg2+-EBT的lg K稳=7.0。
在pH=10时, lg K'(Mg-EBT)的值是( )(A) 6.4 (B) 5.4 (C) 4.4 (D) 7.033.配位滴定中,指示剂的封闭现象是由()引起的(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稳定性小于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MY的稳定性34. 造成金属指示剂封闭的原因是指示剂本身不稳定()。
35.产生金属指示剂的僵化现象是因为()(A)指示剂不稳定(B)MIn溶解度小(C)KˊMIn < KˊMY (D)KˊMIn > KˊMY36. 金属指示剂的僵化现象是指滴定时终点没有出现( )。
37. 铬黑T指示剂常配成固体试剂而不是水溶液,其原因是_ _, 加入NaCl的目的是__ __。
38.金属指示剂PAN 在溶液中有如下平衡:p K a1=1.9 p K a2=12.2H2In+HIn In-黄绿黄粉红它与金属离子形成的络合物MIn为红色, 当使用PAN作指示剂时, pH范围应是( )。
若使用PAN-Cu指示剂以EDTA溶液滴定Ca2+, 化学计量点前溶液是( )颜色, 化学计量点后溶液呈( )颜色。
39. 在pH=10的氨性缓冲溶液中,以铬黑T(EBT)为指示剂, 用EDTA溶液滴定Ca2+时,终点变色不敏锐, 此时可加入少量( )作为间接金属指示剂, 在终点前溶液呈现( )色, 终点时溶液呈现( )色。
40. 在某一pH下,以2.0×10-4mol/L EDTA滴定2.0×10-4mol/L金属离子M, 设其条件稳定常数lg K'(MY)=10.0, 检测终点时的 pM=0.40, 则E t为( )%。
41.配位滴定中加入缓冲溶液的原因是()(A)EDTA配位能力与酸度有关(B)金属指示剂有其使用的酸度范围(C)EDTA与金属离子反应过程中会释放出H+(D)K MY’会随酸度改变而改变42. EDTA的酸效应曲线是()的关系曲线。
43.实际测定某金属离子时,应将pH控制在大于()且()的范围之内。
44. 络合滴定中,溶液的最佳酸度范围是由EDTA决定的()。