无机化学配位滴定.ppt
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1、1无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录第十一章 配位滴定法2无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录11.1 配位滴定法概述11.2 影响金属EDTA配合物稳定性的因素11.3 配位滴定的基本原理(单一金属离子的滴定)11.4 金属离子指示剂 11.5 提高配位滴定选择性的方法 11.6 配位滴定的方式和应用 3无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录11.1 概述 一、配位滴定对反应的要
2、求1、形成的配合物应有足够大的稳定常数,这样在计量点前后才有较大的pM突跃,终点误差较小。2、配位反应速度快,且有适当的方法确定终点。3、配位反应要有严格的计量关系,络合比恒定,最好无逐级配位现象。复习:单基配位体、多基配位体、螯合物。4无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录例如:Ag+与CN-的反应为 Ag+2CN-Ag(CN)2-滴定终点时,过量的Ag+与Ag(CN)2-反应生成白色的AgCN指示终点的到达。Ag+Ag(CN)2-2 AgCN 一个络合反应要成功的应用于络合滴定,一定要具备以上三个条件。5无机及分析化学
3、无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 由于大多数无机配合物稳定性差,配位比不恒定,很少用于滴定反应。最常用的是EDTA.Ca2+EDTA CaY 行 Fe3+nSCN-Fe(SCN)n3-n 不行Cu2+nNH3 Cu(NH3)n2+不行6无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录7无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录二、EDTA的性质 EDTA用 H4Y表 示,其 二 钠 盐 也 称EDTA M(Na
4、2H2Y2H2O)=372.26 gmol-1 EDTA可形成六元酸H6Y2+,在水中有六级离解平衡。8无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 在水溶液中,EDTA以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-七种形式存在,各种型体的分布见p229图11-1。9无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 pH主要型体 10.3 Y4-10无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录
5、 总目录动画11无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录三、EDTA螯合物的特点 1.广普性,几乎能与所有的金属离子形成 稳定的螯合物.优点:应用广泛.缺点:选择性差.4.螯合物多数无色,利于指示剂确定终点.2.稳定性,具有5个五员环的分子结构,相当稳定。3.反应速率快,且在水中有较大的溶解度。12无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录11.2 影响金属EDTA配合物稳定性的因素一、主反应和副反应5.配位比,11,便于计算。Mn+H2Y2-MY(n-4)+2
6、H+常简写为:M+Y MY 13无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录M+Y MY 主反应ML MOH HY NY MOHY MHY ML2 M(OH)2 H2Y MLn M(OH)n H6YL OH-H+N OH-H+副反应副反应产物二、副反应系数 14无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录表示未与M配位的滴定剂的各种型体的总浓度Y是游离滴定剂浓度Y4-的多少倍。M、Y、MY的各种副反应进行的程度,可由副反应系数来衡量。例如:滴定剂Y发生副反应,则其副反
7、应系数aY是15无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 滴定剂Y分别与溶液中H+或其它金属离子N单独发生副反应时,副反应系数分别用aY(H)、aY(N)表示。1、EDTA的酸效应和酸效应系数 Y与H+形成HY3-、H2Y2-.过程,使Y的配位能力降低的现象,称为酸效应.16无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 为定量描述酸度对配位反应的影响,引入了酸效应系数,用aY(H)表示。酸效应不一定有害,有时提高酸度可使干扰离子与Y络合能力降低,而提高滴定的选择性
8、Y4-为溶液中未与M 络合、游离的平衡浓度。17无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录HY3-=H+Y4-18无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录H2Y2-=H+HY3-19无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录20无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录当pH 一定时,可求aY(H),表11-10.010.010.0
9、70.070.450.451.281.282.272.273.323.32lgaY(H)12.012.011.011.010.010.09.09.08.08.07.07.0pH4.654.656.456.458.448.4410.6010.6013.5113.5118.0118.01lgaY(H)6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0pH pH愈大,aY(H)愈小,故用EDTA测Ca2+、Mg2+要保持碱性的原因。21无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录2.金属离子的配位效应和配位效应系数 其它配位体存在时,金属离
10、子与其配位,使 M与Y 的配位能力降低,此现象称为配位效应。相应的副反应系数称为配位效应系数。用aM(L)表示。22无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 它表示未与滴定剂络合的金属离子的各种形式的总浓度 是游离的金属离子浓度 的多少倍。23无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录三、条件稳定常数因为所以同理24无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录代入移项后条件稳定平衡常数25无机及分析
11、化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 条件稳定平衡常数Kf是用副反应系数校正后的实际稳定常数。上式两边取对数:26无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录若只考虑酸效应的影响:此时条件稳定常数受溶液酸度的影响。重点掌握酸效应系数27无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录若只考虑配位效应的影响:此时条件稳定常数受溶液中其它配位体的影响。28无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页
12、下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录11.3 配位滴定的基本原理 滴定过程中,用金属离子浓度的负对数pM值变化表示其滴定曲线。一、滴定曲线 pH=12 时,用0.01000molL-1 的 EDTA 溶液,滴定20.00mL,0.01000 molL-1Ca2+离子溶液为例。Ca2+Y4-CaY2-29无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录查当pH 12时CaY2-的条件稳定常数为:没有其它配位体的影响30无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录
13、即1.滴定前:cr(Ca2+)0.01000 molL-1 pCa2+-lg 0.01000 2.02.计量点前:(已滴99.9%)若加入EDTA的体积为19.98mL,溶液中Ca2+的相对浓度为:31无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录pCa2+-lg(510-6)5.33.计量点时 根据平衡来计算Ca2+离子的浓度。Ca2+Y4-CaY2-32无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录Ca2+r Y4-r33无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上
14、一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录pCa2+-lg(3.210-7)6.54.计量点后(加入EDTA的体积为20.02mL,过量0.1%)34无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录pCa2+-lg(2.010-8)7.735无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 以加入EDTA的mL数为横坐标,pCa2+为纵坐标作图得一曲线。突跃范围:5.3 7.7计量点:pCa2+=6.52468105 10 15 20 25 mLEDTA加
15、入量pCa30突跃36无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录二、影响突跃的主要因素 1.条件稳定常数Kf 当金属离子浓度一定时,配合物的条件稳定常数越大,突跃范围越大 因为 Kf受酸度影响,pH 越小,aY(H)越大,Kf 越小,突跃范围越小.因此酸度越大,突跃范围越小。37无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录481216205 10 15 20 25 mLEDTA加入量pM30lgKf=16128 438无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一
16、页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录39无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录2.被滴定的金属离子的浓度 Kf一定时,金属离子浓度越大,突跃范围越大。一般金属离子浓度为10-2 molL-1.2468105 10 15 20 25 mlEDTA加入量pM3010-4molL-110-1molL-110-3molL-110-2molL-140无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录三、单一金属离子准确滴定的条件 滴定条件:cr Kf10
17、6 金属离子浓度通常为0.01molL-1,Kf 108 lgKf 8例:pH=3时,能否用0.01molL-1的EDTA 滴定同浓度的Zn2+。841无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录解:查表 lgKZnY=16.5 pH=3时,lgaY(H)=10.6 不能滴定pH?才能滴定11.5 提高配位滴定选择性的方法 一、控制酸度 1.最高酸度和酸效应曲线 842无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 由上式可计算EDTA滴定各种金属离子所允许的最高酸度(
18、即最低pH)。例:已知 FeY-的 lgKf=25.1,计算EDTA滴 定 Fe3+的最高酸度(最低 pH值)。解:查表 pH 1.2 43无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录 以 pH对 lgKf作图,得到的曲线称为EDTA的酸效应曲线。利用 计算滴定各种金属离子的最高酸度44无机及分析化学 无机及分析化学 四川农业大学上一页 上一页 下一页 下一页 本章目录 本章目录总目录 总目录pH2 4 6810812162024lgKfFe3+Hg2+Cu2+Zn2+Ca2+Fe2+Mg2+Mn2+Al 3+acbEDTA的酸效
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