配位滴定法中国药科大学分析化学72页PPT

NaOH 无蓝色沉淀Cu(OH)2生成
NaS 有黑色沉淀CuS生成
无Cu2+??
有Cu2+??
解离
[Cu(NH3 )4 ] 2
Cu2 4NH3
配合
2022/10/18
四、 配位平衡常数
1. 稳定常数
Cu2 4NH3
[Cu(NH3 )4 ] 2
K0 MY
c([Cu(NH 3
)2 4
])
c(Cu2 ) c4 (NH3 )
（2）配位比简单，EDTA与大多数金属离子形成 配合物的配位比为1:1
（3）反应速率快，符合滴定要求 （4）与无色金属离子配位形成的配合物是无色的，与
有色金属离子配位形成的配合物颜色加深
2022/10/18
例： Cu2+显浅蓝色而CuY2-为深蓝色， Ni2+显浅绿色， 而NiY2-为蓝绿色， Mn2+显粉红色，而MnY2-为紫红色 Fe3+显棕黄色，而FeY-为黄色
2．在一定反应条件下，只形成一种配位数的配合物； 3．配位反应速度要快； 4．有适当的方法确定反应的等量点。
2022/10/18
三、配位剂的分类 无机配位剂（不适合用于配位滴定）
有机配位剂 （易形成具有环状结构的 螯合物，非常稳定。使用最多的是氨羧配 位剂，其中应用最广泛的是EDTA）
2022/10/18
4. 指示剂与金属离子配合物应易溶于水，指示剂比 较稳定，便于贮藏和使用
2022/10/18
三、 常用的金属指示剂
1. 铬黑T（BET）
铬黑T是弱酸性偶氮染料
1－(1－羟基－2萘偶氮)－6硝基－2－萘酚－4－磺酸钠
H
H
H 2 In

配位滴定法的优点和缺点
1 优点
对于大多数金属离子具有 良好的选择性和灵敏度。
2 优点
操作简单且成本较低。
3 缺点
不能应用于无机离子以外 的其他物质。
配位滴定法和其他滴定法的比 较
配位滴定法与酸碱滴定法和氧化还原滴定法等其他滴定方法相比，具有不同 的适用范围和优势。配位滴定法更适合于测定金属离子的含量，而酸碱滴定 法和氧化还原滴定法则更适合于其他化学物质的测定。
溶液制备
准备待测溶液和滴定剂的溶液。
2
指示剂添加
向待测溶液中加入适当的指示剂。
3
滴定过程
逐滴加入滴定剂到待测溶液中，观察滴定终点。
配位滴定法的设备与试剂
滴定管和滴定管架
用于控制滴定剂的滴加速度。
滴定瓶
容纳待测和滴定剂的溶液。
指示剂
用于指示滴定过程中的终点。
容量瓶
用于准确制备溶液。
配位滴定法的常见误差
配位滴定法可能存ห้องสมุดไป่ตู้几种误差。这包括试剂的误差，如滴定剂和指示剂的纯 度，溶液的误差，如溶液的浓度和纯度，以及操作误差，如溶液的滴定速度 和终点的判定。了解和控制这些误差可以提高滴定结果的准确性。
配位滴定法的精度和准确性
配位滴定法通常具有较高的精度和准确性。但要获得准确和可靠的结果，必须注意实验条件，并使用高纯度的 试剂和良好校准的仪器。校准滴定剂和指示剂的浓度也是确保结果准确性的关键。
配位滴定法的实验操作注意事项
1 实验前准备
2 实验操作
正确校准仪器并准备好所需的试剂。
控制滴定剂的滴加速度，避免过快或过慢。
3 终点判定
仔细观察指示剂的颜色变化或溶解度变化。
配位滴定法的结果计算

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和
配位滴定法中国药科大学分析化学
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿

H H O O O O C C C C H H 2 2NC H 2 C H 2 NC C H H 2 2 C C O O O O H H
<2>性质：
①EDTA在水溶液中具有双偶极离子的结构：
H -O O O O C C C C H H 2 2N + HC H 2 C H 2 N + HC C H H 2 2 C C O O O O H -
Ca2+ + Y4- === CaY2-
K稳[C[Ca2a][2YY4]]K1稳
2019/10/5
制作人:刘开敏
19
影响配合物稳定常数K稳的因素有： <1>K稳与金属离子本身的性质有关 ①碱金属：K稳 一般较小。例如：lgKNaY = 1.66 ②碱土金属：lgK稳 = 8～11 ③过渡元素、稀土元素、Al3+的配合物：lgK稳 = 15～19
H H O O O O C C C C H H 2 2NC H 2 C H 2 NC C H H 2 2 C C O O O O H H
②环己烷二胺四乙酸(DCTA)：
2019/10/5
N
CH2COOH CH2COOH
N
CH2COOH CH2COOH
制作人:刘开敏
11
③乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)：
6
2.配位滴定法对配位反应的要求（配位 反应应具备的条件）
<1> 配位反应必须完全，即形成的配合物要相当 稳定（稳定常数足够大）。 ①在上配例合中物：的稳定性是以配合物的稳定常数K稳表示。
K稳[[AAgg(]C[CN)N2]]2
18℃时，K稳 = 1021.1 K稳 越大，配合物越稳定，如： [Ag(CN)2]-的K稳 = 1021.1 ；[Ag(NH3)2]+的K稳 = 107.46 显用然于， 配位[A滴g(定CN。)2]-配离子比[Ag(NH3)2]+配离子稳定，更适

[Ca’]1 =
0.02
0.1000(初始钙浓度) 20.00+19.98
= 0.02 0.1000(初始钙浓度) / 2 39.98 / 2
0.02
C sp ca2
39.98 / 2
1.0
103
C sp ca2
PCa’1
3.0
log
C sp ca2
滴定至100.1%时
[Ca’]2
=
[CaY [Y’]2 K
sp
100%
cM(SP)
稳定常数定义可知
化学计量点时：
K' MY
[MY ]sp [M ']sp[Y ']sp
滴定终点时：
K' MY
[MY ]ep [M ']ep[Y ']ep
取对数后分别为
pM
' sp
pYs'p
lg
K
' MY
lg[MY ]sp
pM
' ep
pYe'p
lg
K
' MY
lg[MY ]ep
接近化学计量点 [MY ]sp [MY ]ep
pM ' pY ' 0
化学计量点时[MY] sp
CM (sp)
K' MY
[MY ]sp [M ']sp[Y ']sp
所以 [M ']sp =[Y ']sp =
CM (sp) K'
MY
Y' M'
TE(%) ep
ep 100%
cM(sp)
Y' 10pY' M' 10pM'

滴定曲线与滴定终点
滴定曲线是指滴定过程中溶液的pH 值随滴定剂加入量的变化曲线。
滴定终点是指滴定过程中指示剂颜色 突变的位置，是滴定的关键点，其准 确判断对于保证滴定结果的准确性至 关重要。
滴定误差与准确度
01
滴定误差是指由于多种因素导致的滴定结果与真实值之间的偏 差。
02
准确度是指滴定结果的可靠性，即多次重复测定结果的平均值
配位滴定法的应用
01
02
03
金属离子分析
配位滴定法广泛应用于金 属离子分析，如铁、钴、 镍、铜、锌等离子的测定。
环境监测
在环境监测中，配位滴定 法可用于测定水体中重金 属离子的含量，评估环境 质量。
食品分析
在食品分析中，配位滴定 法可用于检测食品中微量 元素和重金属离子的含量， 确保食品安全。
配位滴定法的历史与发展
绿色化学在配位滴定法中的应用
无毒或低毒试剂的使用
开发无毒或低毒的配位剂和辅助试剂，减少对环境和人体的危害。
高效分离技术的研发
研究和发展高效、环保的样品前处理和分离技术，降低实验过程中 废液的产生。
循环利用和减少废弃物
优化实验流程，实现试剂和仪器的循环利用，减少废弃物的产生。
THANKS
感谢观看
配制标准溶液和待测溶液
根据实验需要，准确配制标准溶液和 待测溶液。
滴定操作
将待测溶液放入烧杯中，加入缓冲溶 液和指示剂，用标准溶液进行滴定， 并观察颜色变化。
数据记录
记录滴定过程中的数据，如滴定管读 数、实验时间等。
实验数据处理与分析
数据整理
将实验数据整理成表格， 列出各项数据。
数据分析
根据实验数据，计算待测 溶液的浓度、相对误差和 不确定度等。

5.510–11
EDTA 水溶性稍差 (溶解度 0.2 gL-1)，故分析中使用
EDTA 二钠盐 Na2H2Y (溶解度 110 gL-1)
EDTA
EDTA 与大多数金属离子在室温下快
速反应，生成 1:1 螯合物 (chelate)
Mn+ + H4Y = MY(n-4)+ + 4H+
第四章 配位滴定
配位反应和滴定分析
配位反应非常多，但可用于滴定分析的很少
“汞量法”配位滴定：Hg 2+ + Cl− ⇌ HgCl2 ，
或者Hg 2+ + 2SCN− ⇌ Hg(SCN)2
+
−
“氰量法”配位滴定：Ag + 2CN ⇌
−
AgCN2
或者Ni2+ + 4CN − ⇌ NiCN42−
究 M-EDTA 配位体系。
参与主反应，浓度 [MY]
金属离子 M 去向
未参与主反应，浓度[M]
物料平衡：cM = [MY] + [M]
对比
物料平衡：cM = [MY] + [M] + [ML] + [ML2] + …
基础概念
第四章第一节
1. 表观浓度使定量表达式简洁
无论发生何种副反应、无论有多少副反应
副反应系数
条件稳定常数 (代替稳定常数)
′
计算：M、Y、MY
有时需要近似处理才能得到
第四章第一节
基础概念
配位平衡体系的精确解析策略
等式：物料平衡式
概念： Y ′′ = [Y]Y(H)
′′
=

Y(H)

例2 计算pH = 11, [NH3] = 0.1 时的lgZn
解
Zn2+ + Y
ZnY
Zn(NH3)42+ 的lg 1~lg4分
OH-
NH3
别为2.27, 4.61, 7.01, 9.06
Zn(OH) Zn(NH3 )
Zn(NH3) 1 i[NH3]i
Zn
Zn(NH3) 1 102.271.0 104.612.0 107.013.0 109.064.0
（一）配位剂的副反应系数αY
配位剂的副反应系数αY是αY=[Y’]/[Y] 它表示未与M离子配位的配位剂各型体的总浓度[Y’]是游离 配位剂[Y]的多少倍。
1. 滴定剂的副反应系数－ Y(H)
Y(H)
[Y] [Y]
[Y]
[HY]
[H2Y] [Y]
[H6Y]
[Y] [Y][H ]1 [Y][H ]2 2 [Y][H ]6 6
KHMHY=[MHY]/[MY][H] KHMHY是MY和H+形成MHY的稳定常数，副反应系数 αMY（H）=（[MY]+[MHY]）/[MY]=1+[H] KHMHY
（四）配合物的条件稳定常数
当有副反应发生时，应用条件常数K’MY来衡量配合物 的稳定性，即
5.2 配合物的稳定性
K’MY = [（MY）’]/[M’][Y’] = KMY（ αMY / αM αY ）
Zn(NH3 ) 105.10
查附录五表：pH = 11.0
lg Zn(OH) 5.4
Zn Zn(NH 3 ) Zn(OH) 1 105.10 105.40
105.6
lgZn 5.6
5.2 配合物的稳定性

Ca2+、Mg2+共 存
总硬CaCO3 (
ppm)
CEDTA
VEDTA M CaCO3 V水样
103
（2）测钙硬：钙指示剂 吸Vml水样+ NaOH（pH=12~13）
Mg2+
Mg(OH)2
用EDTA滴定Ca2+
钙硬CaCO3 (
ppm)
CEDTA
VEDTA M CaCO3 V水样
103
3.水硬的表示方法: CaCO3(ppm):每升水中CaCO3毫克数。 CaO (ppm):每升水中CaO毫克数。
二、金属离子M的配位效应：
M+ Y
OH
MY 主反应
M（OH）
…
M（OH）n
羟基配位效应： 金属离子在水中和 OH- 生成各种羟基配离子，使金属 离子参加主反应的能力下降的现象。
1. 羟基配位效应系数M(OH) ：
M(OH)
[M' ] [M] [M]
[MOH]
[M(OH) 2 ] [M(OH) [M]
配位滴定法
一、配位剂的分类：
1.无机配位剂：
例：CN-
Cd2++ CN-
CN-
CN-
[Cd(CN)]+
Cd(CN)2
[Cd(CN)3]-
CN-
逐级配位 现象
[Cd(CN)4]2-
2.有机配位剂：
氨羧配位剂：含氨基二乙酸基团 CH2COOH
N CH2COOH
常用氨羧配位剂是乙二胺四乙酸，即EDTA
二、逐级配合物
二、分别滴定的方法： （一）控制酸度：△lgCK’≥5 具体方法：1.确定首先被滴定的是KMY最大的离子。

1 K不稳n
＝ K总稳
1 K总不稳
n
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二、无机配位剂与有机配位剂 1、单基配位体：
提供一对电子以形成配价键的配位体。 2、多基配位体：
提供两对或更多对电子以形成配价键的配位体。 3、螯合物：
多基配位体与同一个接受体形成的具有环状 结构的化合物。
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4、无机配位剂的特点： （1）不稳定； （2）逐级络合，各级稳定常数相差小。
3.2 pH的影 3.2.4 pH的控制 响其他效应 那pH么太p大H是，不羟是基越效大应越抢好M，？K’又降了！
羟基效应下：pHmax，又称水解pH nOH- + Mn+ = M(OH) n↓
[OH ]水解 n K sp / c
pH不是越高越好！
第30页/共108页
3.2 pH的影 3.2.4 pH的控制 理响论且其必他要 效p应H*<pH<pH水解
● ● ●
K不稳n1
1 K2
● ● ●
Kn
=
[MLn ] [ML n-1 ][L]
K不稳1
1 Kn
K 表示相邻络合物之间的关系
第2页/共108页
M+L=ML ML+L=ML2
K稳1
[ML] [M ][L]
K稳2
[ML2 ] [ML][L]
1 K稳1
2 K稳1K稳2
••••••
••••••
MLn1 L MLn
查图查表OK！1
第28页/共108页
3.2 pH的影 3.2.4 pH的控制
响其他效应 11
p1H0 值对滴定的综合影响 1
9
Ca
8 Mg