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1、配位滴定法配位滴定法Coordinate titration2024/9/61Analytical chemistry教学指导：教学指导：w方法简介方法简介wEDTAEDTA的性质及其在分析测定中的应用的性质及其在分析测定中的应用w配合物在水溶液中的离解平衡配合物在水溶液中的离解平衡wEDTAEDTA酸效应曲线酸效应曲线w金属指示剂金属指示剂w应用示例应用示例2024/9/62Analytical chemistry一、方法简介一、方法简介w配位滴定法：利用形成配合物反应为基础的滴配位滴定法：利用形成配合物反应为基础的滴定分析方法。定分析方法。w作为配位滴定反应的条件：作为配位滴定反应的条件：
2、w生成的配合物组成一定；生成的配合物组成一定；w配合物稳定；配合物稳定；w反应快速；反应快速；w终点易观察（有适当的指示剂）。终点易观察（有适当的指示剂）。2024/9/63Analytical chemistry二、二、EDTAEDTA及其特性及其特性wEDTA：乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸（Ethylene-diamine tetraacetic acid），），H4Y表示。表示。wEDTA性质：性质：微溶于水，难溶于酸和一般有机溶剂，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，溶液。常
3、用乙二胺四乙酸二钠盐，Na2H2Y2H2O，习惯上也称习惯上也称EDTA。wNa2H2Y2H2O性质：性质：一种白色结晶状粉末，无臭、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。无味、无毒、稳定、易精制，水溶液近中性。2024/9/64Analytical chemistryEDTA结构式结构式HOOCCH2-OOCCH2N-CH2-CH2-NCH2COO-CH2COOHH+H+2024/9/65Analytical chemistryEDTA与金属离子配合的特点与金属离子配合的特点w几乎能与大部分金属离子配合；几乎能与大部分金属离子配合；w形成具有稳定性较强的配合物，具
4、有五员环结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；构的螯合物，且部分具有鲜明的颜色；w配合比一定，大多数为配合比一定，大多数为1 1；wEDTA与金属离子生成的配合物易溶于水，滴定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；反应可在水中进行；wEDTA与金属离子的配合能力与溶液酸度密切相与金属离子的配合能力与溶液酸度密切相关。关。2024/9/66Analytical chemistry三、配合物在水溶液中的离解平衡三、配合物在水溶液中的离解平衡1、配合物的稳定常数：、配合物的稳定常数： M + Y MY KMY = MY/MY2024/9/67An
5、alytical chemistry2 2、配合物的条件稳定常数、配合物的条件稳定常数w主反应：主反应：金属离子与金属离子与EDTA之间的反应。之间的反应。w副反应：副反应：w酸效应：酸效应：由于由于H+的存在，使的存在，使M与与Y的主反应的主反应的配合能力下降。的配合能力下降。w酸效应系数：酸效应系数：w条件稳定常数：条件稳定常数：2024/9/68Analytical chemistry3 3、配合反应的完全程度、配合反应的完全程度wlg c KMY 62024/9/69Analytical chemistry四、四、EDTA酸效应曲线酸效应曲线w酸效应曲线：酸效应曲线：金属离子的金属离子
6、的lgKMY值与最小值与最小pH值值关系曲线关系曲线2024/9/610Analytical chemistry五、金属指示剂五、金属指示剂w金属指示剂：金属指示剂：一种能与金属离子生成有色配合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物，指示滴定过程中金属离子浓度变化的显色剂。剂。w变色原理：变色原理：金属指示剂是一种有机染料，能与金属指示剂是一种有机染料，能与被测金属离子生成有色配合物，且配位前后具被测金属离子生成有色配合物，且配位前后具有不同颜色。有不同颜色。2024/9/611Analytical chemistry金属指示剂应具备的条件金属指示剂应具备的条件
7、w金属指示剂本身的颜色与金属离子和金属指示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；剂形成配合物的颜色有明显的区别；w指示剂与金属离子生成配合物的稳定性适当的指示剂与金属离子生成配合物的稳定性适当的小于小于EDTA与金属离子形成的配合物的稳定性；与金属离子形成的配合物的稳定性；w指示剂不与被测金属离子产生封闭现象；指示剂不与被测金属离子产生封闭现象；w指示剂的封闭指示剂的封闭指示剂与金属离子形成了极稳定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。的配合物，而不能被滴定剂置换。w金属离子指示剂比较稳定，便于储存和使用。金属离子指示剂比较稳定，便于储存和
8、使用。2024/9/612Analytical chemistry常用金属指示剂常用金属指示剂w铬黑铬黑T(EBT)：黑褐色粉末，略带金属光泽，三元弱黑褐色粉末，略带金属光泽，三元弱酸，在溶液中以酸，在溶液中以H2In-存在，在不同存在，在不同pH值时，呈现值时，呈现不同颜色。适宜不同颜色。适宜pH范围在范围在9-10，终点由红色变为蓝，终点由红色变为蓝色。色。 H2In- HIn-2 In-3 pH 11.5 红紫色红紫色 蓝色蓝色 橙黄色橙黄色 NO22024/9/613Analytical chemistryw常用滴定常用滴定 Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pd2+ 等。等。w单独滴定单
9、独滴定Ca2+时，变色不敏锐，常用于滴定钙、镁时，变色不敏锐，常用于滴定钙、镁总量。总量。w钙指示剂钙指示剂(NN)w深棕色粉末，溶于水为紫色，在水溶液中不稳定，深棕色粉末，溶于水为紫色，在水溶液中不稳定，通常与通常与NaCl固体粉末配成混合物使用。固体粉末配成混合物使用。w在在pH=13时，与钙离子络合呈酒红色，用于钙镁混时，与钙离子络合呈酒红色，用于钙镁混合物中钙的测定。合物中钙的测定。 H2In- HIn-2 In-3 pH 13.5 粉红色粉红色 蓝色蓝色 粉红色粉红色 2024/9/614Analytical chemistry六、六、EDTA标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定
10、wEDTA标准溶液由标准溶液由Na2H2Y2H2O配制，浓度为配制，浓度为0.02-0.1mol/L;w标定基准物为标定基准物为ZnO、CaCO3、MgO等。等。2024/9/615Analytical chemistry七、应用示例七、应用示例- -水总硬度的测定水总硬度的测定w水总硬度：水中含有可溶性钙盐和镁盐的多少。水总硬度：水中含有可溶性钙盐和镁盐的多少。w 暂时硬度：暂时硬度：Ca(HCO3)2 、Mg (HCO3)2 w水硬度水硬度w 永久硬度：永久硬度：CaSO4、CaCl2 、Ca(NO3)22024/9/616Analytical chemistry硬度的表示方法硬度的表示方
11、法w德德国国度度：1升升水水中中含含有有钙钙盐盐及及镁镁盐盐的的总总量量相相当当于于10毫克氧化钙时，称为毫克氧化钙时，称为1德国度。德国度。w1德国度德国度 = 1L水中含有水中含有10mg CaOw我我国国生生活活饮饮用用水水卫卫生生标标准准规规定定总总硬硬度度以以1L水水中中含有含有CaCO3的的mg数表示。数表示。2024/9/617Analytical chemistry测定原理测定原理w Ca2+ + HIn2- CaIn- + H+w （蓝色）蓝色） （红色）（红色）w Mg2+ + HIn2- MgIn- + H+wH2Y2- + CaIn- CaY2- + HIn2- + H+w （红色）（红色） （蓝色）蓝色） wH2Y2- + MgIn- MgY2- + HIn2- + H+2024/9/618Analytical chemistry
