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1、2019/7/20,Analytical chemistry,1,配位滴定法 Coordinate titration,2019/7/20,Analytical chemistry,2,教学指导：,方法简介 EDTA的性质及其在分析测定中的应用 配合物在水溶液中的离解平衡 EDTA酸效应曲线 金属指示剂 应用示例,2019/7/20,Analytical chemistry,3,一、方法简介,配位滴定法：利用形成配合物反应为基础的滴定分析方法。 作为配位滴定反应的条件： 生成的配合物组成一定； 配合物稳定； 反应快速； 终点易观察（有适当的指示剂）。,2019/7/20,Analytical
2、chemistry,4,二、EDTA及其特性,EDTA：乙二胺四乙酸（Ethylene-diamine tetraacetic acid），H4Y表示。 EDTA性质：微溶于水，难溶于酸和一般有机溶剂，但易溶于氨性溶液或苛性碱溶液中，生成相应的盐溶液。常用乙二胺四乙酸二钠盐，Na2H2Y2H2O，习惯上也称EDTA。 Na2H2Y2H2O性质：一种白色结晶状粉末，无臭、无味、无毒、稳定、易精制，水溶液近中性。,2019/7/20,Analytical chemistry,5,EDTA结构式,HOOCCH2,-OOCCH2,N-CH2-CH2-N,CH2COO-,CH2COOH,H+,H+,20
3、19/7/20,Analytical chemistry,6,EDTA与金属离子配合的特点,几乎能与大部分金属离子配合； 形成具有稳定性较强的配合物，具有五员环结构的螯合物，且部分具有鲜明的颜色； 配合比一定，大多数为11； EDTA与金属离子生成的配合物易溶于水，滴定反应可在水中进行； EDTA与金属离子的配合能力与溶液酸度密切相关。,2019/7/20,Analytical chemistry,7,三、配合物在水溶液中的离解平衡,1、配合物的稳定常数： M + Y MY KMY = MY/MY,2019/7/20,Analytical chemistry,8,2、配合物的条件稳定常数,主反
4、应：金属离子与EDTA之间的反应。 副反应： 酸效应：由于H+的存在，使M与Y的主反应的配合能力下降。 酸效应系数： 条件稳定常数：,2019/7/20,Analytical chemistry,9,3、配合反应的完全程度,lg c KMY 6,2019/7/20,Analytical chemistry,10,四、EDTA酸效应曲线,酸效应曲线：金属离子的lgKMY值与最小pH值关系曲线,2019/7/20,Analytical chemistry,11,五、金属指示剂,金属指示剂：一种能与金属离子生成有色配合物，指示滴定过程中金属离子浓度变化的显色剂。 变色原理：金属指示剂是一种有机染料，
5、能与被测金属离子生成有色配合物，且配位前后具有不同颜色。,2019/7/20,Analytical chemistry,12,金属指示剂应具备的条件,金属指示剂本身的颜色与金属离子和金属指示剂形成配合物的颜色有明显的区别； 指示剂与金属离子生成配合物的稳定性适当的小于EDTA与金属离子形成的配合物的稳定性； 指示剂不与被测金属离子产生封闭现象； 指示剂的封闭指示剂与金属离子形成了极稳定的配合物，而不能被滴定剂置换。 金属离子指示剂比较稳定，便于储存和使用。,2019/7/20,Analytical chemistry,13,常用金属指示剂,铬黑T(EBT)：黑褐色粉末，略带金属光泽，三元弱酸，
6、在溶液中以H2In-存在，在不同pH值时，呈现不同颜色。适宜pH范围在9-10，终点由红色变为蓝色。,H2In- HIn-2 In-3 pH 11.5 红紫色 蓝色 橙黄色,NO2,2019/7/20,Analytical chemistry,14,常用滴定 Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pd2+ 等。 单独滴定Ca2+时，变色不敏锐，常用于滴定钙、镁总量。 钙指示剂(NN) 深棕色粉末，溶于水为紫色，在水溶液中不稳定，通常与NaCl固体粉末配成混合物使用。 在pH=13时，与钙离子络合呈酒红色，用于钙镁混合物中钙的测定。,H2In- HIn-2 In-3 pH 13.5 粉红色 蓝色 粉红色
7、,2019/7/20,Analytical chemistry,15,六、EDTA标准溶液的配制与标定,EDTA标准溶液由Na2H2Y2H2O配制，浓度为0.02-0.1mol/L; 标定基准物为ZnO、CaCO3、MgO等。,2019/7/20,Analytical chemistry,16,七、应用示例-水总硬度的测定,水总硬度：水中含有可溶性钙盐和镁盐的多少。 暂时硬度：Ca(HCO3)2 、Mg (HCO3)2 水硬度 永久硬度：CaSO4、CaCl2 、Ca(NO3)2,2019/7/20,Analytical chemistry,17,硬度的表示方法,德国度：1升水中含有钙盐及镁盐的总量相当于10毫克氧化钙时，称为1德国度。 1德国度 = 1L水中含有10mg CaO 我国生活饮用水卫生标准规定总硬度以1L水中含有CaCO3的mg数表示。,2019/7/20,Analytical chemistry,18,测定原理,Ca2+ + HIn2- CaIn- + H+ （蓝色） （红色） Mg2+ + HIn2- MgIn- + H+ H2Y2- + CaIn- CaY2- + HIn2- + H+ （红色） （蓝色） H2Y2- + MgIn- MgY2- + HIn2- + H+,