金属离子指示剂
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金属离子指示剂的作用原理
金属离子指示剂的作用原理
以金属离子指示剂的作用原理为标题，这里我们将探讨金属离子指示剂的作用原理。
金属离子指示剂是一类专门用于检测金属离子的化学试剂，它们的作用原理是通过与金属离子发生反应而形成一种能够改变颜色的物质来实现的。
金属离子指示剂可分为三类：一是电解质指示剂，二是盐基指示剂，三是草酸根指示剂。
首先，电解质指示剂是指检测溶液中金属离子含量时常用的指示剂，它通过与溶液中金属离子发生反应，从而形成一种能够改变颜色的指示物，从而来达到检测金属离子的目的。
目前电解质指示剂中常常使用的有H-EDTA 、H-Indigo carmine和H-Murexide等。
其次，盐基指示剂是一类用于检测金属离子含量、水溶液的 pH 变化的指示剂，当金属离子和这些盐基指示剂发生反应时，指示剂也会发生改变。
目前常见的盐基指示剂有 Methyl Red 、 Methyl Violet 、 Brom cresol green等。
最后，草酸根指示剂是一类用于检测锌离子含量的指示剂，它们与金属离子发生反应并形成一种特定的物质，从而形成了特定的颜色以及浓度变化，从而可以准确检测出锌离子的含量。
目前，常见应用的草酸根指示剂有 Pararosaniline。
综上，金属离子指示剂是一类专门用于检测金属离子的化学试剂，分为电解质指示剂、盐基指示剂和草酸根指示剂，它们的作用原理是当金属离子与指示剂发生反应后，会形成一种能够改变颜色的物质，从而可以用来准确检测金属离子的含量。
第五节络合滴定指示剂(金属离子指示剂,简称金属指示剂)
11
四、常用金属指示剂 掌握：颜色变化，pH范围 1.铬黑T pH6.3 －11.6使用（实际在pH9-10.5使用）
2.二甲酚橙
pH<6使用(pH<6呈黄色， pH>6.3呈红色)
12
3.PAN pH1.9-12.2使用
4.Cu-PAN
广泛性指示剂
13
M +不能看成 是相互竞争的副反应
5
M + In = MIn （1）仅考虑酸效应： H HIn In´ MIn MIn H 2In K 'MIn lg K 'MIn pM lg
M In'
1
K MIn
MIn 变色点时： 1 此即终点。 In' pMep pMt lg K 'MIn lg K MIn lg In( H )
In ( H )
In ( H )
[ In' ] [ In]
In'
为只考虑酸效应时MIn的条件稳定常数。手 册列出的一般均为此值。见P348附表7。
6
（2）考虑各种副反应
[ MIn] 1 1 ' K MIn K MIn [ M ' ][In' ] M In ( H ) M
(1)终点时颜色变化明显，对比度要大； (2)显色反应要快，可逆性良好（防止僵化）； (3)KMIn´ 要适当(>104)，KMIn´ < KMY´(lg KMY´-lg
KMIn´>2 )
(4)稳定易溶于水（便于储存、使用，杜绝氧化变质）
4
二、In的选择 1.In选择原则：In在pM突跃范围内色变，尽量 使变色点pMt（pMep）＝pMsp 2.pMep的求算：
四、常用金属指示剂 掌握：颜色变化，pH范围 1.铬黑T pH6.3 －11.6使用（实际在pH9-10.5使用）
2.二甲酚橙
pH<6使用(pH<6呈黄色， pH>6.3呈红色)
12
3.PAN pH1.9-12.2使用
4.Cu-PAN
广泛性指示剂
13
M +不能看成 是相互竞争的副反应
5
M + In = MIn （1）仅考虑酸效应： H HIn In´ MIn MIn H 2In K 'MIn lg K 'MIn pM lg
M In'
1
K MIn
MIn 变色点时： 1 此即终点。 In' pMep pMt lg K 'MIn lg K MIn lg In( H )
In ( H )
In ( H )
[ In' ] [ In]
In'
为只考虑酸效应时MIn的条件稳定常数。手 册列出的一般均为此值。见P348附表7。
6
（2）考虑各种副反应
[ MIn] 1 1 ' K MIn K MIn [ M ' ][In' ] M In ( H ) M
(1)终点时颜色变化明显，对比度要大； (2)显色反应要快，可逆性良好（防止僵化）； (3)KMIn´ 要适当(>104)，KMIn´ < KMY´(lg KMY´-lg
KMIn´>2 )
(4)稳定易溶于水（便于储存、使用，杜绝氧化变质）
4
二、In的选择 1.In选择原则：In在pM突跃范围内色变，尽量 使变色点pMt（pMep）＝pMsp 2.pMep的求算：
金属指示剂
络合滴定的滴定曲线 （2） ）
• 左图为在 不同pH值 时以 左图为在不同 值 不同 0.010mol/LEDTA 滴 定 ＋ 0.01mol·L 的Ca2＋（仅考 虑酸效应的影响） 虑酸效应的影响） 。
• 络合物的条件稳定常数 大 小 随 pH 值 而 变 化 . 当 pH 值 为 7 时 ,lgK′Ca ＝ 7.3 ， 曲线上看不到突跃。 曲线上看不到突跃。 • 所以 溶液pH值的选择在 所以,溶液 值的选择在 溶液 络合滴定法中十分重要 。
小结（ ） 小结（2）
3. MIn与In在测定的体系中呈现的颜色， 与 在测定的体系中呈现的颜色 在测定的体系中呈现的颜色， 要有较显著的差别，有利终点的确定。 要有较显著的差别，有利终点的确定。 4. 指示剂与金属离子的反立必须迅速， 指示剂与金属离子的反立必须迅速， 且有较好的可逆性。 且有较好的可逆性。
金属指示剂指示终点原理（ ） 金属指示剂指示终点原理（3）
• 临近终点时的滴定反应 临近终点时的滴定反应: Y + MgIn (红色 = MgY + In（蓝色） 红色) 红色 （蓝色） • pH=10 络合剂将与指示剂络合的金属离子夺取出来,使 络合剂将与指示剂络合的金属离子夺取出来 使 指示剂游离出来,在该介质条件下呈现指示剂本 指示剂游离出来,在该介质条件下呈现指示剂本 身的颜色. 身的颜色 根据上面的讨论,络合滴定中金属离子指示剂指 根据上面的讨论 络合滴定中金属离子指示剂指 示终点的原理可用下面的通式表示: 示终点的原理可用下面的通式表示 Y+MIn＝MY+In ＝ MIn与In(游离指示剂 的颜色有较显著的差别 游离指示剂)的颜色有较显著的差别 与 游离指示剂
• • •
四、金属指示剂的选择和滴定误差（1） 金属指示剂的选择和滴定误差（ ）
pwdd
查表 lg K ZnY 16.50
' lg K ZnY lg K ZnY lg Y（H）
pH 2时， K ZnY 16.50 13.51 2.99 lg ' pH 5时， K ZnY 16.50 6.45 10.05 lg '
第四节
金属离子指示剂
一、金属离子指示剂及特点 二、指示剂配位原理 三、指示剂应具备的条件 四、指示剂的封闭、僵化现象及消除方法 五、常用金属离子指示剂
一、金属离子指示剂及特点：
金属离子指示剂：配位滴定中，能与金属离子生成 有色配合物从而指示滴定过程中金属离子浓度变化 的显色剂（多为有机染料、弱酸）
特点：(与酸碱指示剂比较) 金属离子指示剂——通过[M]的变化确定终点 酸碱指示剂——通过[H+] 的变化确定终点
二、指示剂配位原理
终点前 滴定过程 M + In M+Y MIn
1. EDTA的酸效应系数 Y ' H 6Y 2 H 5Y Y 4 Y ( H ) Y Y 4
Y ( H )
Y ( H )
H H K K K H H K K K K K
ML ML L
n
ML L
ML
2
第三节
副反应系数和条件稳定常数
一、副反应及副反应系数
（一）配位剂Y的副反应和副反应系数 （二）金属离子M的副反应和副反应系数 （三）配合物MY的副反应系数
二、条件稳定常数
示意图
主反应： 副反应： L M OH
-
+ H+
主反应 L 辅助配位效应引起的副反应
简述金属离子指示剂的作用原理
简述金属离子指示剂的作用原理金属离子指示剂是一种具有特定颜色变化的物质，可以在溶液中检测和定量分析金属离子的存在和浓度。
其作用原理是基于配位化学和染料化学的基本原理。
在配位化学中，金属离子通常能够与其他分子或离子形成配位结合，并形成稳定的配合物。
这些配合物通常具有特定的结构和性质，如颜色、溶解度和稳定性等。
金属离子指示剂在溶液中与金属离子发生配位反应，形成具有不同颜色的配合物，从而通过颜色变化来检测金属离子的存在和浓度。
首先，金属离子指示剂必须具有一定的亲金属离子的能力。
通常情况下，指示剂分子中含有一些特殊的原子基团，如硫、氮、氧等，这些基团可以提供配位位点，与金属离子形成配合物。
这些基团通常具有富电子的性质，可以捐赠电子给金属离子，形成金属-配体配位键。
其次，金属离子指示剂的配体结构和性质对颜色变化起到关键作用。
由于金属离子的电子结构和配位数的不同，其配合物的结构和性质也不同，从而导致颜色的差异。
多数金属离子配合物呈现的颜色可以分为两类：吸收染料和发射染料。
吸收染料是指在可见光范围内能够吸收一部分光谱，并反映出另一部分光谱的染料。
金属离子与染料配位形成的配合物通常会导致金属配合物的吸收峰发生变化。
当金属离子与指示剂发生配位反应时，吸收波长发生变化，从而导致颜色的变化。
发射染料是指在受到激发后，能够发射出特定波长光谱的染料。
金属离子与染料配位形成的配合物通常会影响染料分子的激发态和发射态能级，从而导致发光颜色的变化。
当金属离子与指示剂发生配位反应时，染料的发射波长发生变化，从而导致颜色的变化。
金属离子指示剂的性质还受到其他因素的影响，如pH值、温度、阳离子浓度和金属与配体的配位数等。
其中，pH值是一个重要的因素，因为金属离子的配合物通常对H+离子和OH-离子敏感，并且配合物的酸碱性往往影响其颜色。
金属离子指示剂在实际应用中具有广泛的用途。
一方面，它们可以在分析化学实验中用于检测和定量分析金属离子的存在和浓度。
四金属离子指示剂的作用原理
滴定过程
滴定反应
体系颜色变化
滴定开始前，加入金属
M + In(甲色) = MIn(乙色)
指示剂
甲色变成乙色
滴定开始至滴定终点 前
保持乙色不变
滴定终点
乙色变成甲色
滴定前： M + In = MIn 溶液颜色是金属离子M与MIn 叠加色 化学计量点时： MIn+Y=MY+In 溶液的颜色是MY与In 的叠加色
又ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滴定突跃即指化学计量点前后允许误差（这里选为
）范围内的 pPb
值，相应的 pPb 值是 6.8±1.8，即滴定突跃为 pPb 5.0 ~ 8.6。 查附录表 14，二甲
酚橙在 pH=5.0 时的 pPbep=7.0, 正处于滴定突跃范围内，所以它是合适的指示剂。
例题 pH=5.0 时，用 0.02000 mol.L-1 EDTA 滴定 20.OO ml 0.02000 mol.L-1 的金属 离子 M，当加入 EDTA 体积分别为 19.96ml 和 20.04ml 时，用电位法测得 pM 分 别为 4.7 和 7.3，求 KMY ? 解 ：据
据滴定反应平衡
，
化学计量点时
故
取对数
六、终点误差
（一）定义公式
以EDTA(Y)滴定浓度为 的金属离子M
滴定反应
化学计量点时
nY = nM
设终点在化学计量点之前
剩余的M浓度为[M']余 ，终点时M的总浓度为cM,ep ，滴定终点总体积为Vep 终点误差
设终点在化学计量点之后 过量的Y的浓度为 ，终点误差
要求指示剂在突跃范围内发生颜色变化，且使指示剂变色点的pMep与化学计 量点的pMsp尽量一致。金属指示剂的条件与选择都比较苛刻，因为，在实际工作 中，金属指示剂易发生封闭与僵化现象。 （1）封闭：至化学计量点时，MIn络合物颜色不变的现象。 产生的原因：溶液中可能存在某些离子与指示剂形成十分稳定的络合物，且比该 金属离子与Y形成的螯合物还稳定，因而造成颜色不变。指示剂的封闭现象可以 是待测金属离子产生，也可以由体系中共存离子产生。如以铬黑T作指示剂，用 EDTA滴定Ca2+和Mg2+时，若有Fe3+，Al3+存在，就会发生封闭现象，可用三乙醇 胺与氰化钾或硫化物掩蔽Fe3+，Al3+而加以消除。 消除方法：可采用适当掩蔽剂加以消除。 （2）僵化：至化学计量点时，MIn络合物颜色变化缓慢的现象。 产生的原因：指示剂的僵化现象是指金属离子与指示剂生成难溶于水的有色络合 物，虽然它的稳定性比该金属离子与EDTA生成的螯合物差，但置换反应速度慢， 使终点拖长。一般采用加入适当的有机溶剂或加热来使指示剂颜色变化敏锐。如 用PAN作指示剂时，加入乙醇或丙酮或加热，可使指示剂颜色变化明显。
金属离子指示剂课件
详细描述
金属离子指示剂可以快速、准确地检测水体中各种金属离子的含量，如铜、铅、 锌、镉等，为水质监测提供可靠的依据，保障人们的健康和生态环境的可持续发 展。
在工业生产中的应用
总结词
用于控制产品质量和生产过程，提高生产效率和产品质量。
详细描述
在工业生产中，金属离子指示剂可用于监测和控制生产过程 中金属离子的含量，确保产品质量和生产的稳定性。例如， 在冶金、电镀、制药等领域，金属离子指示剂的应用可以大 大提高生产效率和产品质量。
酸碱度依赖性
金属离子指示剂的颜色变化受酸碱度 的影响。在一定的酸碱度范围内，指 示剂与金属离子的结合能力最强，颜 色变化最明显。
酸碱度对金属离子指示剂的影响可以 通过加入缓冲剂来控制，以保持溶液 的酸碱度稳定。
为了使指示剂能够准确地指示金属离 子的存在，需要将溶液的酸碱度调整 到适当的范围。
选择 性
不同的金属离子指示剂对不同的金属离子有不同的选择性。有些指示剂 只与特定的金属离子发生反应，而对其他金属离子则不反应或反应不明显。
选择性是金属离子指示剂的重要特性之一，它可以帮助我们区分不同的 金属离子，避免干扰。
在选择指示剂时，需要根据所要检测的金属离子的种类和浓度来选择具 有高选择性的指示剂。
稳定性
稳定性改善
改进指示剂的化学结构和 物理用领域的拓展与交叉学科的融合
1 2 3
拓展应用领域 将金属离子指示剂应用于环保、食品、医药等领 域，满足不同领域对金属离子检测的需求。
交叉学科融合 结合化学、生物学、物理学等领域的技术和方法， 创新金属离子指示剂的设计和应用，推动相关领 域的发展。
然而，液相合成法可能需要大量的有机溶剂，并且可能存在安全风险和环境污染问题。
金属离子指示剂可以快速、准确地检测水体中各种金属离子的含量，如铜、铅、 锌、镉等，为水质监测提供可靠的依据，保障人们的健康和生态环境的可持续发 展。
在工业生产中的应用
总结词
用于控制产品质量和生产过程，提高生产效率和产品质量。
详细描述
在工业生产中，金属离子指示剂可用于监测和控制生产过程 中金属离子的含量，确保产品质量和生产的稳定性。例如， 在冶金、电镀、制药等领域，金属离子指示剂的应用可以大 大提高生产效率和产品质量。
酸碱度依赖性
金属离子指示剂的颜色变化受酸碱度 的影响。在一定的酸碱度范围内，指 示剂与金属离子的结合能力最强，颜 色变化最明显。
酸碱度对金属离子指示剂的影响可以 通过加入缓冲剂来控制，以保持溶液 的酸碱度稳定。
为了使指示剂能够准确地指示金属离 子的存在，需要将溶液的酸碱度调整 到适当的范围。
选择 性
不同的金属离子指示剂对不同的金属离子有不同的选择性。有些指示剂 只与特定的金属离子发生反应，而对其他金属离子则不反应或反应不明显。
选择性是金属离子指示剂的重要特性之一，它可以帮助我们区分不同的 金属离子，避免干扰。
在选择指示剂时，需要根据所要检测的金属离子的种类和浓度来选择具 有高选择性的指示剂。
稳定性
稳定性改善
改进指示剂的化学结构和 物理用领域的拓展与交叉学科的融合
1 2 3
拓展应用领域 将金属离子指示剂应用于环保、食品、医药等领 域，满足不同领域对金属离子检测的需求。
交叉学科融合 结合化学、生物学、物理学等领域的技术和方法， 创新金属离子指示剂的设计和应用，推动相关领 域的发展。
然而，液相合成法可能需要大量的有机溶剂，并且可能存在安全风险和环境污染问题。
配位滴定法第五节金属指示剂
pH 10 10 1 10 5-6 12
指示剂 铬黑T 铬黑T 二甲酚橙 铬黑T PAN 钙指示剂
3、氧化还原掩蔽法
通过氧化还原反应，改变干扰离子的价态从而消除 干扰的方法。
lg{K f [ Fe( III)Y ]} 25.1,
3 2 3
lg{K f [ Fe( II )Y ]} 14.33,
3
，Ga 3，In
3
等一些金属离子不能直 接测定
（3）在选定条件下，被测 离子不能有水解和沉淀 反应 （4）应有适当指示剂指示 滴定终点， 且待测离子对指示剂无 封闭现象
直接滴定法示例（389）
待测离子 pH 指示剂 其他主要条件
Bi3+
Fe3+ Th4+ Cu2+
1
2 2.5-3.5 2.5-10
2、金属指示剂的僵化现象
金属指示剂和金属离子形成的配合物， 溶解度较小，滴定剂对金属-指示剂配合物中 的指示剂置换过程缓慢，导致变色不敏锐， 终点拖长。
解决办法： 加热或加入助溶剂，增加MIn溶解度.
3、金属指示剂的氧化变质现象
金属指示剂是包含双键的有色有机化合物，在空气 中易分解聚合，在水溶液中不稳定，不能久存。 解决办法： 配置指示剂溶液中加入抗氧化剂和掩蔽剂 最好现配现用
五、常用金属指示剂
1、铬黑T 简称EBT,一种偶氮染料结构式如下
OH O NaO S O HO
N N
O2N
2、钙指示剂
钙指示剂简称NN结构式如下：
OH O NaO S O HO COOH
N N
3、其他常用指示剂(P384)
酸性铬蓝K、酸性铬蓝K-萘酚绿B、邻苯二酚紫、 磺基水杨酸、甲基百里酚蓝
配位滴定中指示剂与金属离子形成的配合物
配位滴定中指示剂与金属离子形成的配合物配位滴定是一种定量分析技术，它利用配体与金属离子之间的化学反应来确定金属离子的浓度。
在配位滴定中，指示剂是非常重要的一部分，因为它可以帮助确定反应何时达到了终点。
指示剂是一种分子，它可以与金属离子形成稳定的配合物，并且具有不同的颜色。
在配位滴定中，指示剂的颜色会发生改变，以指示反应的终点。
常见的指示剂包括吲哚、吡啶、酞菁等。
指示剂与金属离子形成的配合物也是一个重要的研究主题。
这些配合物在化学和生物学研究中有广泛的应用。
例如，铁离子与酞菁形成的配合物可以用作光敏剂，用于光动力治疗癌症。
铜离子与亚甲基蓝形成的配合物可以用作生化传感器，可用于检测生物样品中的铜离子浓度。
此外，指示剂与金属离子形成的配合物还可以用于分离和富集金属离子。
例如，硫代乙酰丙酮与银离子形成的配合物可以用于银离子的富集和检测。
总之，指示剂与金属离子形成的配合物在化学和生物学研究中有广泛的应用。
它们不仅可以用于配位滴定中，还可以用于光动力治疗、生化传感器、分离和富集金属离子等方面。
随着科学技术的不断发展，我们相信这些配合物的应用将会越来越广泛。
- 1 -。
金属离子指示剂
指示剂 使用的 适宜 pH范 围 颜色变 化 In MIn 蓝 红 pH=12~13, Ca2+ 直接滴定的 离子 指示 剂配 制 注意事项
12~13 钙指示剂 (calconcarboxylic acid简称NN) PAN [1-(2pyridylazo)2-naphthol] 2~12
1:100 Fe3+ Al3+ NaCl Ni2+TiIVCu2+ 2+ 2+ (固体) Mn Co 等 离子封闭NN 0.1% MIn在水中 乙醇 溶解度小,为 溶液 防止PAN僵 化,滴定时须 加热
二甲酚橙 (Xylenol Orange) 简称XO
Fe3+ 、 Al3+ 、 Ni2+、 TiIV等 离子封 闭XO
磺基水杨酸 1.5~2.5 无 色 (Sulfosalicylic acid 简称ssal)
5%水 ssal本身 溶液 无 色,FeY呈黄色
6.2.4常见的金属离子指示剂（表3） 常见的金属离子指示剂（ 常见的金属离子指示剂 ）
o o pM t = lg K 'MIn = lg K MIn − lg α In ( H ) （19.19） ）
eq
6.2.1金属离子指示剂 金属离子指示剂
3、金属指示剂的特点 、 金属离子指示剂本身也是络合剂， 金属离子指示剂本身也是络合剂，而且 多为含双键的物质，不太稳定， 多为含双键的物质，不太稳定，故此在配制 和使用时要特别注意。 和使用时要特别注意。
6.2.2金属指示剂指示终点原理 金属指示剂指示终点原理
1:100 Fe3+、 NaCl Al3+、 （固 Cu2+、 体） Ni2+等 离子封 闭EBT 1:100 NaCl （固 体）
12~13 钙指示剂 (calconcarboxylic acid简称NN) PAN [1-(2pyridylazo)2-naphthol] 2~12
1:100 Fe3+ Al3+ NaCl Ni2+TiIVCu2+ 2+ 2+ (固体) Mn Co 等 离子封闭NN 0.1% MIn在水中 乙醇 溶解度小,为 溶液 防止PAN僵 化,滴定时须 加热
二甲酚橙 (Xylenol Orange) 简称XO
Fe3+ 、 Al3+ 、 Ni2+、 TiIV等 离子封 闭XO
磺基水杨酸 1.5~2.5 无 色 (Sulfosalicylic acid 简称ssal)
5%水 ssal本身 溶液 无 色,FeY呈黄色
6.2.4常见的金属离子指示剂（表3） 常见的金属离子指示剂（ 常见的金属离子指示剂 ）
o o pM t = lg K 'MIn = lg K MIn − lg α In ( H ) （19.19） ）
eq
6.2.1金属离子指示剂 金属离子指示剂
3、金属指示剂的特点 、 金属离子指示剂本身也是络合剂， 金属离子指示剂本身也是络合剂，而且 多为含双键的物质，不太稳定， 多为含双键的物质，不太稳定，故此在配制 和使用时要特别注意。 和使用时要特别注意。
6.2.2金属指示剂指示终点原理 金属指示剂指示终点原理
1:100 Fe3+、 NaCl Al3+、 （固 Cu2+、 体） Ni2+等 离子封 闭EBT 1:100 NaCl （固 体）
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练习
例 ： 在 PH=10 的 氨 性 缓 冲 溶 液 中 以 2.0×10-2mol/L 的 EDTA滴定2.0×10-2mol/L的Cu2+溶液，化学计量点时 [NH3]=0.1mol/L ， (1) 计 算 化 学 计 量 点 时 的 pCu’ ， pCusp=pYsp?(2)如被滴定的是2.0×10-2mol/L的Mg2+溶 液，计算化学计量点时的pMg’。
[Zn' ]SP
c Zn, SP
/
K' ZnY
pZn'SP
1 2 ( pcZn,SP
lg
K
' ZnY
)
1 (2.00 10.12) 6.06
2
4. SP后(VY>VZn)
ZnY ZnY
K
' ZnY
[ZnY ] [Zn' ][Y ' ]
[ZnY ]
[Zn'] [Y'] [Zn' ]
C. pZn'sp 1 / 2 (2.00 lg K 'ZnY )
D. pZn sp 1 / 2 (2.00 lg K 'ZnY )
知识点：EDTA有副反应，所以应用条件稳定常数K’MgY进行 计算，而且Zn在此条件下存在副反应，所以计算出来的是 pZn’，不是pZn
练习：
在pH=10.0的氨性缓冲溶液中，用0.020mol/L EDTA滴定等浓度的Mg2+，达到化学计量点时， 下述表达式正确的是 ( )。D
✓ 浓度改变仅影 响络合滴定曲 线的前侧，
✓ 与酸碱滴定中 一元弱酸碱滴 定情况相似
2．条件稳定常数的影响 ➢ 影响 的几点因素
pM' 12 10 8 6 4 2 0 0
lgK’ 10
8 6
4
50
100
cM=cY
150
200
滴定百分数%
注 ： 借 助 调 节 pH ， 控 制 [L] ， 可以增大 ，从而增大 滴定突跃
一般分四个过程进行计算。
• 1. 滴定前 • 滴入EDTA： • 计算公式：
VY = 0.00ml,
[Zn'] cZn 0.020mol L
•
pZn' 1.70
2. 滴定开始至SP前 Zn Y（滴定剂） ZnY
滴入EDTA： 0.00＜VY(ml)＜20.00 计算公式：
[Zn'] 未被滴定的Zn总浓度
20.00
7.12
(20.02 20.00)
pZn’
滴定曲线
络合滴定曲线计算总结
滴定阶段 滴定前 化学计量点前
化学计量点
化学计量点后
体系 M′ MY + M′
[M′] 计算式
[M] CM
按剩余的M′计算*
MY MY + Y′
[M']sp
CM,sp KM Y
[M'
]
[MY] [Y]KM Y
1 A. pMgsp 2 (2.00 lg K MgY ) B.pMg'sp 1 (1.70 lg K 'MgY )
2
C.
pMg ' sp
1/
2 (2.00
lg
K' MgY
)
D. pMg sp 1 / 2 (2.00 lg K 'MgY )
知识点：EDTA有副反应，所以应用条件稳定常数K’MgY进行 计算，但Mg在此条件下没有副反应，所以计算出来的是pMg， 不是pMg’
K
' ZnY
[Y
'
]
✓溶液中的Zn主要与过量的EDTA浓度有关
4. SP后(VY>VZn)
ZnY ZnY
[Zn' ]
[ZnY ]
K
' ZnY
[Y
'
]
[ZnY
]
VZn VY VZn
c Zn
[Y ' ]
VY VY
VZn VZn
cY
4. SP后(VY>VZn)
ZnY ZnY
[Zn' ]
6.4 络合滴定的基本原理 6.4.1 络合滴定曲线
➢络合滴定曲线 ➢化学计量点时金属离子浓度的计算 ➢络合滴定曲线与酸碱滴定曲线比较 ➢影响络合滴定突跃大小的两个因素
一、 络合滴定曲线的绘制
例如 EDTA溶液 → 滴定 → Zn2+溶液
cY = 0.02000 mol/L cZn = 0.02000 mol/L VZn = 20.00 mL
CM [Y]KM Y
二、 影响络合滴定突跃大小的两个因素
1．金属离子浓度的影响
pM' 12 10 8 6 4 2 0 0
lgK’ = 10
CM mol/L
2.010-5 2.010-4 2.010-3 2.010-2
50
100
cM=cY
150
200
滴定百分数%
化学计量点前按反 应 剩 余 的 [M’] 计 算 pM’，与K’MY无关
ZnY SP cZn,SP Zn' SP
cZn,SP
cZn 2
3. 化学计量点SP时 ZnY Zn Y
ZnY
Zn' SP Y ' SP
SP cZn,SP Zn'
cZn,SP
SP
cZn 2
K
' ZnY
[ZnY] [Zn'][Y ']
c Zn, SP [Zn' ]2SP(VY源自VZnVZn
)
K
' ZnY
pZn'
lg
K' ZnY
lg
VZn
(VY VZn )
✓溶液中的Zn主要与过量的EDTA浓度有关
4. SP后(VY>VZn)
pZn'
lg
K' ZnY
lg
VZn
(VY VZn )
计算示例如下：
例：滴入EDTA VY=20.02 mL
pZn' 10.12 lg
cZn (VZn VY ) VZn VY
2. 滴定开始至SP前 Zn Y（滴定剂） ZnY
例如 滴入EDTA VY=19.98 mL 时 溶液中有剩余的Zn2+
计算 [Zn' ] cZn (剩)
0.020(20.00 19.98) 1.0105 mol L1 20.00 19.98
pZn' 5.0
3. 化学计量点SP时
滴入EDTA： VY= VZn=20.00ml , 完全反应，溶液中的Zn来自于ZnY的离解
ZnY ZnY
Zn' SP Y ' SP
思考： 同浓度EDTA溶液滴定同浓度的M溶液：
有副反应时：
但
？
？
主反应： M + Y
L
OH- H＋
N
副
ML MOH HY
NY
反
ML2 M (OH )2 H 2Y
应
MLn
络合 效应
M (OH )n H nY
水解 效应
酸效应
共存离 子效应
MY
H+
OH-
MHY MOHY
混合络合效应
3. 化学计量点SP时
滴入EDTA： VY= VZn=20.00ml , 完全反应，溶液中的Zn来自于ZnY的离解
ZnY ZnY
Zn' SP Y ' SP
条件稳定常数改变仅影响滴定曲线 后侧，化学计量点前按反应剩余的 [M’]计算pM’，与K’MY无关
练习：
在pH=10.0的氨性缓冲溶液中，用0.020mol/L
EDTA滴定等浓度的Zn2+，达到化学计量点时，
下述表达式正确的是 ( )。C
A.
pZnsp
1 2
(2.00
lg
K ZnY
)
B. pZn'sp 1 (1.70 lg K 'ZnY ) 2