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配位滴定法知识导图,讲述的内容有配位滴定方式、基本原理、条件选择、EDTA与金属离子配合物的特点,收藏下图学习吧!
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配位滴定法
基本原理
配位平衡
稳定常数与累积稳定常数
为一定温度时金属-EDTA配合物(MY)的稳定常数,值越大,配合物越稳定
累积稳定常数
游离金属离子的分布系数
各型体的浓度
副反应系数
配位剂
倍
酸效应系数
由于氢离子的存在,在氢离子与Y之间发生副反应,使Y参加主反应的能力降低的现象
共存离子效应系数
当溶液中存在其他金属离子N时,Y与N能形成1:1配合物,使Y参与主反应能力降低的现象
两者都有时总的副反应系数
金属离子
配位效应是其他配位剂L与M发生副反应,使金属离子M与Y进行主反应能力降低的现象。主要是除EDTA外其他配位剂与羟基的影响
总副反应
副反应系数是分布系数的倒数
配合物
可忽略不计
条件稳定常数:有副反应的情况下,条件稳定常数
滴定曲线
突越大小的决定因素:①条件稳定常数,值越大,突越越大;②被滴定金属离子的浓度,浓度越低,起点越高,突越越小
化学计量点pM'的计算
若滴定剂与被滴定物浓度相等,cM(sp)是金属离子初始浓度的一半
金属指示剂
原理
金属指示剂是一种有机染料,它与被滴定金属离子发生配位反应,形成一种与染料本身颜色不同的配合物
条件:与金属离子生成的配合物颜色应与指示剂本身的颜色有明显区别:金属指示剂与金属配合物的稳定性应比金属-EDTA配合物的稳定性低,
封闭现象:某些金属离子与指示剂生成极稳定的配合物,过量的EDTA不能从MIn中将金属离子夺出,因而在化学计量点时指示剂也不会变色,或变色不敏锐,使终点推迟。如:铁离子、铝离子、铜离子、钴离子、镍离子
常加入掩蔽剂(三乙醇胺)消除干扰离子的影响
颜色转变点的计算
常用指示剂:铬黑T(EBT)、二甲酚橙(XO)、1-(2-吡啶-偶氮)-2-萘酚(PAN)、钙指示剂(NN)
标准溶液的配制
EDTA标准溶液(0.05mol/L):常用EDTA二钠盐配制,用ZnO或Zn作基准物,用EBT或二甲酚橙做指示剂
锌标准溶液(0.05mol/L)
条件选择
酸度的选择与控制
单一离子滴定的最高酸度和最低酸度
用指示剂确定终点时滴定的最佳酸度
在最高酸度与最低酸度之间,误差最小时的pH就是最佳酸度
缓冲溶液的作用与选择
维持滴定体系酸度基本不变
pH5~6,用醋酸-醋酸盐缓冲溶液,pH9~10用氨性缓冲溶液
终点误差
公式
准确滴定的条件(误差0.1%)
提高选择性的方法
M、N同时存在时,准确滴定M的条件
控制酸度提高选择性:最高酸度与最低酸度之间
利用掩蔽剂提高选择性
EDTA与金属离子配合物的特点
配位比简单1:1
稳定性高,反应完全
反应速度快且生成的破坏王水溶性大
配合物多为无色,便于指示终点
配位滴定方式
1. 直接滴定
尽量采用;例如测定钙、镁,先在pH10的氨性溶液中,以EBT为指示剂,用EDTA滴定,测定钙离子、镁离子总量,平行取另一份试液,加入NaOH至pH>12,此时镁离子形成氢氧化镁沉淀,选用钙指示剂用EDTA滴定钙离子
2. 返滴定
适用条件
待测离子(如钡离子、锶离子)随能与EDTA形成稳定配合物但缺少变色敏锐的指示剂
待测离子(如铝离子、铬离子)与EDTA反应很慢,本身又易水解或对指示剂有封闭作用
在待测溶液中先加入定量且过量的EDTA,使待测离子反应完全,然后用其他金属离子回滴剩余的EDTA。如测定铝离子,用铜离子或锌离子返滴定
返滴定剂所生成的配合物应有足够的稳定性但不宜超过被测离子配合物的稳定性太多
3. 间接滴定
加入过量能与EDTA形成稳定配合物的金属离子做沉淀剂,与待测离子生成沉淀,过量的沉淀剂用EDTA滴定,或将沉淀分离、溶解后,再用EDTA滴定其中的金属离子
如
4. 置换滴定
置换出金属离子:如银离子与EDTA的配合物不稳定,将
置换出EDTA:将被测离子M与干扰离子全用EDTA配合,加入高选择性的配合剂L夺取M,再用金属盐类标准溶液滴定释放的EDTA