武汉大学分析化学(第四版)第3章络合平衡和络合滴定法讲解课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《武汉大学分析化学(第四版)第3章络合平衡和络合滴定法讲解课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 武汉大学 分析化学 第四 络合 平衡 滴定法 讲解 课件
- 资源描述:
-
1、第第3 3章章 络合平衡和络合滴定法络合平衡和络合滴定法3.1 概述概述3.2 络合平衡络合平衡3.3 络合滴定基本原理络合滴定基本原理3.4 络合滴定条件的选择络合滴定条件的选择3.5 络合滴定的方式和应用络合滴定的方式和应用3.1 概述概述以以络合反应络合反应和和络合平衡络合平衡为基础的滴定分析方法为基础的滴定分析方法EDTA乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸(H4Y)NH+CH2CH2HOOCH2C-OOCH2CNH+CH2COOHCH2COO-:EDTA的有关常数的有关常数1023.591022.691021.091019.091016.421010.26常数常数654321累积累积100.90
2、101.60102.00102.67106.161010.26常数常数K6K5K4K3K2K1逐级逐级10-10.2610-6.1610-2.6710-2.0010-1.6010-0.90常数常数Ka6Ka5Ka4Ka3Ka2Ka1离解离解某些金属离子与某些金属离子与EDTA的形成常数的形成常数Hg2+21.8Th4+23.2Fe3+25.1Bi3+27.9ZrO2+29.9Fe2+14.3La3+15.4Al3+16.1Zn2+16.5Cd2+16.5Pb2+18.0Cu2+18.8Mg2+8.7Ca2+10.7 Na+1.7lgKlgKlgKlgK3.2 络合平衡络合平衡1 络合物的稳定常
3、数络合物的稳定常数(K,)逐级稳定常数逐级稳定常数 Ki=K1MLML=nnnK-1ML MLL=K22ML MLL K K 表示表示相邻相邻络合物之间的关系络合物之间的关系M+L=MLML+L=ML2MLn-1+L=MLn累积稳定常数累积稳定常数 =K11MLML1222ML MLMLMLLK K=22ML ML nnnnK KK12ML ML 表示络合物与表示络合物与配体配体L L之间的关系之间的关系溶液中各级络合物的分布溶液中各级络合物的分布 M=M/CM=1/(1+1 L+2 L2+n Ln)ML=ML/CM=1L/(1+1L+2L2+nLn)=M 1LMLn=MLn/CM=nLn/(
4、1+1L+2L2+nLn)=M nLn 2 络合反应的副反应络合反应的副反应M +Y =MY(主反应主反应)OH-MOH M(OH)pAMA MAqM H+HY H6YNNYY H+OH-MHYMOHYMY()副副反反应应MM=M YY Y M Y(M Y)=M Y (1)滴定剂的副反应系数滴定剂的副反应系数 Y(H):酸效应系数酸效应系数 Y(N):共存离子效应系数共存离子效应系数aY(H)Y=Y261261H H H Y(H)YY Y(N)=1+KNYN Y=Y(H)+Y(N)-1 lgY(H)pH图图lg Y(H)EDTA的酸效应系数曲线的酸效应系数曲线lg Y(H)可查表可查表(2)金
5、属离子的副反应系数)金属离子的副反应系数 M M(NH3)=M(OH)=1+OH 1+OH2 2+-OHn n可查表可查表1+NH3 1+NH32 2+NH33 3+NH34 4 M=M(A1)+M(A2)+-M(An)-(n-1)若有若有n个副反应个副反应0 02 24 46 68 81010121214141616181802468101214pHpHAlFeIIIBiZnPbCdCuFeIIlg M(OH)pHlg M(OH)(3)络合物的副反应系数)络合物的副反应系数MY M +Y=MY H+OH-MHY M(OH)Y强酸碱性溶液中要强酸碱性溶液中要考虑,一般不考虑考虑,一般不考虑酸性
6、较强酸性较强 MY(H)=1+KMHYH+碱性较强碱性较强 MY(OH)=1+KMOHYOH-3 络合物的条件络合物的条件(稳定稳定)常数常数K MY=KMY YMMYYMMYlg K MY=lg KMY-lg M-lg Y+lg MY 一般来说:一般来说:lg K MY=lg KMY-lg M-lg Y =lg KMY-lg(M(A1)+M(A2)+M(An)-(n-1)-lg(Y(H)+Y(N)-1)lgKZnYpH曲线曲线lgK ZnYlgK ZnY lg Zn(OH)lg Y(H)lgKZnYlgK 16.5151050pH 0 2 4 6 8 10 12 1402468141012p
7、H24681012141618lgK MYCu2+Fe3+Hg2+Zn2+Mg2+Al3+lgK MYpH曲线曲线lgKFeY=25.1lgKCuY=18.8lgKAlY=16.13.3 配位滴定基本原理配位滴定基本原理1 配位滴定曲线配位滴定曲线 M +Y =MYEDTA加入,加入,M or M 不断减小,化学计量点时发生突跃不断减小,化学计量点时发生突跃MBEM +MY =VM/(VMVY)CMY +MY =VY/(VMVY)CY K MY=MY M Y K MYM 2+K MY(CYVY-CMVM)/(VM+VY)+1M-VM/(VMVY)CM=0 滴定曲线方程滴定曲线方程sp时:时:C
8、YVY-CMVM0 pM sp=1/2(lg K MY+pCMsp)KMY CMsp 106滴定突跃滴定突跃 spspspY=0.1%MMYM=Y MYM=0.1%M MYcKccKsp前,前,0.1,按剩余按剩余M 浓度计浓度计sp后,后,+0.1,按过量按过量Y 浓度浓度计计M=0.1%cMsp 即即:pM=3.0+pcMspKpM=lg MY-3.0即:即:200100 0246810pM K=1010K=108K=105影响滴定突跃的因素影响滴定突跃的因素K MY一定,一定,c(M)增增大大10倍,突跃范围倍,突跃范围增大一个单位。增大一个单位。10-3 mol/L10-4 mol/L
9、10-2 mol/LK=1010010020010 8 6 4 2 pM pM=3.0+pcMsp pM=lgKMY-3.0浓度一定时,浓度一定时,K MY增增大大10倍,突跃范围增倍,突跃范围增大一个单位。大一个单位。络合滴定法测定的条件络合滴定法测定的条件考虑到浓度和条件常数对滴定突跃的共同影响,用指示考虑到浓度和条件常数对滴定突跃的共同影响,用指示剂确定终点时,剂确定终点时,若若pM=0.2,要求要求 Et0.1%,则需则需lgcspK MY6.0 若若 cMsp=0.010molL-1时时,则要求则要求 lgK 8.02 金属指示剂金属指示剂金属指示剂的作用原理金属指示剂的作用原理:络
10、合置换反应络合置换反应 EDTA HIn+M MIn+M MY+HIn A色色 B色色要求要求:A、B色不同色不同(合适的合适的pH);显色反应灵敏、迅速、可逆性好;显色反应灵敏、迅速、可逆性好;稳定性适当,稳定性适当,K MInK MY常用金属指示剂常用金属指示剂PAN(Cu-PAN)1-(2-1-(2-吡啶偶氮吡啶偶氮)-2-)-2-萘萘酚酚 钙指示剂钙指示剂磺基水杨酸磺基水杨酸(SSal)二甲酚橙二甲酚橙(XO)(6元酸元酸)铬黑铬黑T(EBT)指示剂指示剂Cu2+(Co2+Ni2+)红红黄黄2-122-12Ca2+红红蓝蓝10-1310-13Fe3+紫红紫红无无2 2Bi3+Pb2+Z
11、n2+红红黄黄 6K MY,则封闭指示剂则封闭指示剂 Fe3+、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+对对EBT、XO有封闭作用;有封闭作用;若若K MIn太小,太小,终点提前终点提前3.指示剂的氧化变质现象指示剂的氧化变质现象 2.指示剂的僵化现象指示剂的僵化现象 PAN溶解度小溶解度小,需加乙醇或加热需加乙醇或加热2 金属离子指示剂颜色转变点金属离子指示剂颜色转变点pMt 滴定终点的计算滴定终点的计算M+In=MInKMIn=MInMInlg KMIn=pM+lg MInIn变色点:变色点:MIn=In pMt=lg K MIn=lg KMIn-lg In(H)In(H)=1+H+/Ka2
12、+H+2/Ka1Ka23 EDTA标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定Na2H2Y2H2O(乙二酸四乙酸二钠盐乙二酸四乙酸二钠盐)1:直接配制直接配制,需基准试剂需基准试剂,用高纯水用高纯水.2:标定法标定法,基准物质基准物质:Zn、Cu、Bi、CaCO3、MgSO47H2O 等等水质量的影响水质量的影响:1)Fe3+,Al3+等封闭指示剂等封闭指示剂,难以确定终点难以确定终点;2)Pb2+,Zn2+,Ca2+,Mg2+等消耗滴定剂等消耗滴定剂,影响准确度影响准确度.若配制若配制EDTA溶液的水中含有溶液的水中含有Pb2+,Ca2+,判断下判断下列情况对测定结果的影响列情况对测定结果的影响
13、.1.以以CaCO3为基准物质标定为基准物质标定EDTA,用以滴定试用以滴定试液中的液中的Zn2+(Bi3+),XO为指示剂为指示剂.pH10标定标定,Pb2+,Ca2+与与EDTA络合络合pH5滴定滴定Zn2+,Ca2+不络合不络合,c(实际实际)c(标定标定),c(Zn2+)偏低偏低.pH1滴定滴定Bi3+:Pb2+,Ca2+都不络合都不络合,c(实际实际)c(标定标定),c(Bi)偏低偏低.2.以以Zn2+为基准物质为基准物质,EBT为指示剂为指示剂,标定标定EDTA,用以测定试液用以测定试液中中Ca2+的含量的含量.pH10标定标定,Pb2+,Ca2+都络合都络合,pH10滴定滴定,P
14、b2+,Ca2+都络合都络合,c(实际实际)=c(标定标定),c(Ca)无影响无影响 结论结论:标定与测定条件一致标定与测定条件一致,对结果无影响对结果无影响.3.4 配位滴定条件的选择配位滴定条件的选择1 配位滴定的终点误差配位滴定的终点误差 Et=Y ep-M epCMsp 100Et=10 pM -10-pM spMCMYK 2 配位滴定中的酸度控制配位滴定中的酸度控制H4Y 中中Y4-反应,一直反应,一直产生产生H+lg Y(H)金属离子金属离子与与OH-反应生成沉淀反应生成沉淀指示剂指示剂需要一定的需要一定的pH值值 酸碱酸碱 buffer1.单一金属离子滴定的适宜单一金属离子滴定的
15、适宜pH范围范围例如例如:KBiY=27.9 lg Y(H)19.9 pH0.7 KMgY=8.7 lg Y(H)0.7 pH9.7 KZnY=16.5 lg Y(H)8.5 pH4.0(不考虑不考虑M)lgKMY=lgKMY-lgY(H)8,有有 lgY(H)lgKMY-8 对应的对应的pH即为即为pH低低,若若pM=0.2,要求要求 TE0.1%,则则lgcspK(MY)6,若若csp=0.01molL-1,则则 lgK(MY)8(1)最高允许酸度最高允许酸度(pH低限低限)(2)最低酸度最低酸度(pH高限高限)以不生成氢氧化物沉淀为限以不生成氢氧化物沉淀为限对对 M(OH)nspOH M
展开阅读全文