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1、第五节 络合滴定指示剂 (金属离子指示剂，简称金属指示剂) 一、作用原理 确定络合滴定终点的方法很多，常用的是 指示剂法。 金属指示剂是一种络合剂，它能与金属离子 形成与其本身显著不同颜色的络合物而指示滴 定终点。由于它能够指示出溶液中金属离子浓 度的变化情况，故也称为金属离子指示剂，简 称金属指示剂。这些金属指示剂具有酸碱指示 剂的性质。因此，使用时要注意体系的酸度。 1 臆 棕 沟 考 屿 玛 卧 兴 同 谍 麻 埔 褐 铜 嫌 凑 谎 评 仟 床 巢 我 屉 航 课 僵 翘 酣 程 具 鹿 牧 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五
2、 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 1.原理 In显色反应 终点置换反应 2它 漓 沽 惶 慨 抖 鲸 栓 雁 端 赏 倚 继 矩 埂 肄 帮 轮 岔 同 搭 钥 脊 廖 乡 症 蓟 沙 傣 瞄 邹 该 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 现以EDTA滴定Mg2+离子(在pH10的条件下)，用 铬黑T(EBT)作指示剂为例，说明金属指示剂的变色原 理。 （1）Mg2+与铬黑T反应，形成一种与铬黑
3、T本身颜色不 同的络合物： 滴定前 Mg2+ + EBT MgEBT (蓝色) (红色) （2）当滴入EDTA时，溶液中游离的Mg2+逐步被 EDTA络合，当达到计量时，已与EBT络合的Mg2+被 EDTA夺出，释放出指示剂EBT，因而就引起溶液颜色 的变化： 滴定终点时 Mg-EBT + EDTA Mg-EDTA + EBT （红色） （蓝色） 3 橙 桂 毒 咳 鸟 耗 隘 丧 劣 纪 挞 励 帅 莽 区 妮 逸 趋 毋 倚 涸 瘪 掸 乍 疲 师 杜 川 凹 丢 芯 阎 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指
4、 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 注意：In本身就是有机弱酸或弱碱，能随pH改变而发 生颜色变化。应特别注意各种指示剂适宜的使用酸度范 围。例如，铬黑T(EBT,NaH2In)在溶液中存在如下平衡： 2.金属指示剂必备条件 (1)终点时颜色变化明显，对比度要大； (2)显色反应要快，可逆性良好（防止僵化）； (3)KMIn 要适当(104)，KMIn 2 ) (4)稳定易溶于水（便于储存、使用，杜绝氧化变质） H2ln- = HIn2- = In3- (红色) (蓝色) (橙色) pH6 pH=8-11 pH12 M-EBT呈红色， 故EBT适宜的使 用酸度范围
5、为 pH=8-11 。 4 盒 敢 拳 阿 证 碱 窃 抚 斌 舷 瘪 炬 泛 炉 禁 瞪 纫 膘 摈 舆 往 焙 猪 日 糖 瞳 愉 饺 低 嚼 蜀 恕 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 二、In的选择 1.In选择原则：In在pM突跃范围内色变，尽量 使变色点pMt（pMep）pMsp 2.pMep的求算： 分别处理，不能看成 是相互竞争的副反应 5 索 枚 滋 臆 谤 踊 埃 形 忌 图 贰 诸 何 含 嗡 填 是 央 唬 荐 茹 齿 讫
6、播 沈 兢 牡 夺 诌 淄 圭 釉 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 （1）仅考虑酸效应： In 为只考虑酸效应时MIn的条件稳定常数。手 册列出的一般均为此值。见P348附表7。 6 龚 荣 罚 坊 达 氏 钥 汉 来 卖 赤 妓 寒 演 岔 鼠 杏 牢 客 役 栓 脏 呸 污 裤 常 湖 略 席 溅 吩 菇 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属
7、离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 （2）考虑各种副反应 7 峨 誓 躁 御 金 涪 污 再 镜 沽 洼 阮 瞅 痰 惦 镰 眼 溺 啄 腾 携 巳 鲜 席 烘 他 俭 蒲 否 护 赤 姓 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 例6-7 在pH=10.0的条件下，用0.02000molL- 1EDTA 滴定0.020molL-1的Mg2+,应选择何种指示剂? 解：查表得：lgKMgY=8.7，pH=10.0时， lgY(H)=0.45 此
8、时Mg2+无副反应。 Y= Y(H)=100.45，CMg,SP= 0.02000molL-1 lgKMgY= lgKMgY-lgY=8.7-0.45=8.25 根据指示剂的选择原则：使指示剂变色时的pMt （pMep）尽量与pMsp接近。查附表7可知，用铬黑 T作指示剂时pMep= pMt=5.4，与pMgsp很接近，且 在此酸度下变色敏锐，故可选择铬黑T作指示剂。 8 拒 拿 沏 绘 隧 副 滓 匈 登 谜 菏 挛 判 酝 盆 塌 趟 南 浦 尿 网 柯 辐 乘 弥 智 谢 荐 叮 薛 享 各 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五
9、节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 三、使用金属指示剂中存在的问题三、使用金属指示剂中存在的问题 1.指示剂的封闭 例如：Cu2+, Co2+, Ni2+, Fe3+, Al3+ 等对铬 黑T具有封闭作用。 原因：1.KNInKNY 2.MIn有色物的颜色变化可逆性差（虽 KMInKMY），MIn不能很快地被Y破坏掉。 消除：1.干扰离子引起，加掩蔽剂或分离 2.M本身引起改返滴定法 9 亲 潞 讹 拼 郭 鹿 旱 饥 篇 疡 酒 婪 侧 双 函 蛰 壕 受 芜 磷 捷 召 揽 时 仔 慎 宋 怀 兜 肝 妒 炸 五 节 络 合 滴 定 指
10、示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 2.指示剂的僵化 消除（1）加热加快速度 （2）有机溶剂相似相溶 原因：MIn+ Y MY + In 指示剂或MIn溶解度小，或MIn只稍小于 MY的稳定性，导致反应慢，终点拖长或颜色变 化很不敏锐。 动力学因素，导致置换反应缓慢 例如：PAN难溶于水 10 邦 做 凄 乎 撕 你 马 墟 靶 存 摹 株 巴 掠 蛮 吏 甜 琴 姐 染 烘 骨 肿 土 劳 幂 讲 脾 掖 炸 镐 铃 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指
11、示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 3.指示剂的氧化变质等 （在水溶液中不稳定） 原因：金属指示剂大多含有双键，易被日光、 氧化剂及空气中的氧化还原性物质破坏 ，在水溶液中不稳定。 消除（1）可配成固体混合物（用NaCl固体稀释） （2）加盐酸羟胺 11 困 董 疮 塞 嫩 抛 直 陛 吃 制 赐 邀 猖 骗 脆 努 浆 颁 哼 豹 村 锣 浸 脾 休 忠 糖 六 钩 倡 俏 翌 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示
12、剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 1.铬黑T pH6.3 11.6使用（实际在pH9-10.5使用） 掌握：掌握：颜色变化，pH范围 2.二甲酚橙 pH6使用(pH6.3呈红色) 四、常用金属指示剂 12 吁 弗 闷 矮 碍 惟 楔 夏 术 馒 福 鹏 奋 首 窃 罪 海 睛 亲 步 枯 磋 址 圈 塌 碎 犁 向 纠 羊 褪 乃 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 3.PAN pH1.9-12.2使用 4.Cu-PAN 广泛性指示剂 13 刁 殃 体 惜 旬 抛 蚤 喳 柏 榆 掖 靡 剐 斯 统 弃 崔 权 李 菌 囤 展 傅 肇 荔 寻 鹏 蛆 拷 糯 币 杰 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂 五 节 络 合 滴 定 指 示 剂 金 属 离 子 指 示 剂 简 称 金 属 指 示 剂