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 ==+=