第6章 络合滴定法

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“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:()()

()224

23

-++=-

-

OH Cu o c Cu NH Cu Cu αααα,()

[]

i

i i NH

Cu NH 35

1

13

∑=+=βα

[][]10

1010

''3106.5105.5106.520.033

3

---⨯+⨯⨯⨯

=+⨯

==a a NH NH

NH K H K C C NH δ=0.10(mol ·L -1)

()586.12432.13302.11298.7131.41010101010101010101013

-----⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=NH Cu α

36.986.732.902.898.531.31010101010101=+++++=

[

]29.815

.42

1

24

2)(10101010

112

2

--=-

⨯+⨯+=+=∑i

i i O C Cu o c βα

9.69.65.31010101=++=

()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。在浓度为0.10mol/L 的M 2+溶液中,滴加氨水到溶液中游离NH 3浓度为0.010 mol/L ,pH=9.0,试问溶液中的主要存在形式是哪一种?浓度为多大?若将M 2+溶液用NaOH 和氨水调节至pH=13, 且游离氨浓度为0.010mol/L ,则上述溶液中主要存在形式是什么,浓

36.928.19.636.9102101010=-++=Cu α(mol/L)106.310

0.1

αc ][Ag 2119.2Ag(CN)Ag -+⨯===

度又为多少?

解:①[NH 3]=10-2 mol /L ,[OH -]=59

14

101010

---= mol /L

()()[][]i

i OH i i

i NH i

OH M NH M M OH NH -==∑∑++=-+=-

4

1

34

1

33

11ββ

ααα

0.200.1550.1450.850.480.1060.740.520.2101010101010101010101010101010101--------⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=512110101010100101011----++++++++==122

{1,[]i NH i

NH 3

3β,[]i

OH i

OH -β}max =[]434

3NH NH β

()+

=24

max 3

NH

M δδ,即()

+24

3NH M 为主要存在形式。

()[]()

082.0122

100

10.024

3224

3=⨯

==++

+NH

M M

C

NH M δ(mol /L ) ②[][]1113

141231010

10

,10-------⋅==⋅=L mol OH L mol NH

2

0.810.480.1060.740.520.21010101010101010101010101------⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=M α

40.1530.1410101010--⨯+⨯+

3.110.110.110.60.31010101010100101011=++++++++=

{1,[]i NH i

NH 33β

,[]i OH i OH -β}max =4433][,][OH OH OH OH ββ

()()4

3

max OH M OH M δδδ==,即M(OH)3—

和M(OH)42—

为主要存在形式。

[M(OH)3-

]=[ M(OH)42-]=0.10)(050.010

10

13

.110.11-⋅=⨯L mol

(14) 铬黑T(EBT)是一种有机弱酸,它的lgK H 1=11.6, lgK H 2=6.3, Mg-EBT 的lgK MgIn =7.0,计算在pH=10.0时的lgK ’Mg-EBT 值。

解:()[][]

6.1203..66.11106.112

211101*********=⨯+⨯+=++=-+-++H K K H K H H H H EBT α

()4.56.10.7lg lg 'lg =-=-=--H EBT EBT Mg EBT Mg K K α

(15)计算pH 分别为5.0和10.0时的lgK’MgY ,计算结果说明什么? 解: pH=5.0时, lgK’MgY = lgK MgY -lg αY(H) = 8.69 - 6.45 = 2.24 pH=10.0时,lgK’MgY = 8.69 - 0.45 = 8.24

计算结果说明:pH 提高,EDTA 的酸效应降低,MgY 的条件稳定常数增大。 (16)当溶液的pH=11.0并含有0.0010mol/L 游离CN -时,计算lgK’HgY 值。 解: αHg = αHg(CN)≈β4[CN -]4=1041.4⨯(10-3)4=1029.4,lg αHg =29.4 pH=11.0时,lg αY(H)=0.07 ,lg αY =lg αY(H)=0.07

lgK’HgY = lgK HgY - lg αHg - lg αY = 21.7 - 29.4 - 0.07 = -7.77

(17)计算Ni -EDTA 络合物在含有0.1mol/L NH 3-0.1mol/L NH 4Cl 缓冲液中的条件稳定常数。

解:

() 4.34

68.7458.7147.963

6.1725.041

2.80i

36

1

i i NH Ni Ni 101010101010101010101010101][NH β1αα=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+=∑+==------=9.26

pK'c c

lg

pK'pH a NH

NH a ==+=