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05 第五章 配位滴定法.pptx

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本课件以EDTA配位滴定为核心,从配位平衡与条件稳定常数出发,推导配位滴定曲线与计量点计算,介绍金属指示剂的作用原理与常用品种,并给出单一离子滴定的最高最低酸度、缓冲溶液作用以及控制酸度和使用掩蔽剂提高选择性的方法。

分析化学第五章配位滴定法封面,标示配位平衡、滴定曲线、金属指示剂与条件选择等主题
一、配位平衡稳定常数,指出金属离子与EDTA的反应通式:M+YMY
累积稳定常数:M + L MLML +,指出L ML2MLn-1+ L MLn…..
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第1页:第五章配位滴定法封面

第一节配位滴定法的基本原理

本页源文件提取到的文字较少,内容以公式推导与图示为主,建议对照原课件图片查看。

第2页:一、配位平衡稳定常数

一、配位平衡稳定常数
金属离子与EDTA的反应通式:M+YMY

第3页:累积稳定常数:M + L MLML +

累积稳定常数
M + L MLML + L ML2MLn-1+ L MLn…..

第4页:副反应系数

副反应系数
配位剂的副反应系数金属离子的副反应系数酸效应共存离子辅助配位效应羟基配位效应

第5页:条件稳定常数:=

条件稳定常数
= lgKMY-lgαM-lgαY+lgαMY

第6页:二、配位滴定曲线由联立方程组解得

二、配位滴定曲线由联立方程组解得:从而可求得在滴定的任一阶段的[M

  • ]值,进而得出pM
  • 值。1.滴定曲线:pM
  • ~加入滴定剂的体积

第7页:计量点的计算pM' =( pcM

2.计量点的计算pM' =( pcM(SP)+)在配位滴定中,通过计量点的计算,在计量点附近选择指示剂。

第8页:三、金属指示剂金属指示剂是一种有机染料

三、金属指示剂金属指示剂是一种有机染料(HIn),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(MgIn):1.作用原理MgIn–(颜色1)+ H+Mg2++ HIn2⁻(颜色2)

第9页:金属指示剂必须具备的条件

2.金属指示剂必须具备的条件

  • MgIn颜色应与HIn有明显区别
  • KMIn<KMY

第10页:金属指示剂颜色转变点pMt的计算pMt=

3.金属指示剂颜色转变点pMt的计算pMt= lgKMIn-lgαIn(H)

  • 只要知道KMIn,再计算得到一定pH时指示剂的酸效应系数αIn(H),就可求pMt值。
  • 金属离子颜色转变点即可视为滴定终点

第11页:常用金属指示剂及其适用条件

4.常用金属指示剂掩蔽剂封闭离子直接滴定离子颜色变化In MInpH范围指示剂三乙醇胺NH4FAl3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+Fe3+Mg2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、Mn2+、稀土蓝红7~10EBTNH4F返滴定法邻二氮菲Fe3+Al3+Cu2+、Co2+、Ni2+pH<1 ZrO2+pH1~3Bi3+、Th4+pH5~6Zn2+、Pb2+Cd2+、Hg2+稀土亮黄红紫6XOpH2~3Bi3+、Th4+pH4~5Cu3+、Ni2+黄红2~12PAN与EBT相似Ca2+纯蓝酒红10~13NN

常用金属指示剂表(指示剂、pH范围、颜色变化、直接滴定离子、掩蔽剂、封闭离子),源文本列序混乱,建议对照原图人工还原。

第12页:四、标准溶液的配制和标定EDTA标准溶液

四、标准溶液的配制和标定EDTA标准溶液(0.05mol/L)的配制和标定锌标准溶液(0.05mol/L)的配制和标定

第13页:第一节配位滴定的条件选择

第一节配位滴定的条件选择

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第14页:一、配位滴定的终点误差计算公式

一、配位滴定的终点误差计算公式

第15页:由上式可知:终点误差与cM

由上式可知:终点误差与cM(sp)和有关假设ΔpM

=±0.2,用等浓度的EDTA滴定浓度为c的金属离子Mlgc≥6lg≥8或滴定误差~0.1%将下式作为能准确定滴定的条件

第16页:二、配位滴定中酸度的选择和控制1.单一离

二、配位滴定中酸度的选择和控制1.单一离子测定的最高酸度和最低酸度最高酸度lg= lgKMY⁻lgαY(H)≥8最低酸度M(OH)n的溶度积Ksp求得[OH-]M(OH)n[OH-]

nKsp/CM

第17页:用指示剂确定终点时滴定的最佳酸度根据估计

2.用指示剂确定终点时滴定的最佳酸度根据估计的pH范围给出一些pH值求得每一pH时的TE%得出最佳pH

第18页:3、配位滴定中缓冲溶液的作用和选择滴定过

3、配位滴定中缓冲溶液的作用和选择滴定过程中pH改变指示剂对pH的要求

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第19页:三、提高配位滴定的选择性依据

三、提高配位滴定的选择性依据
lgcMKMY-lgcNKNY=ΔlgcK≥5混合离子测定,TE%= 0.3%时≥105或

第20页:控制酸度提高选择性若αY

1.控制酸度提高选择性若αY(N)>>αY(H),则αY≈αY(N)≈cNKNY= lgcMKMY-lgαY= lgcMKMY-lg(αY(H)+αY(N))可使lgcMKMY-lgcNKNY=ΔlgcK≥5

第21页:使用掩蔽剂提高选择性lgcMKMY-

2.使用掩蔽剂提高选择性lgcMKMY-lgcNKNY=ΔlgcK≥5当cN或KNY较大时,通过掩蔽法(加入掩蔽剂),以使lgcNKNY降低,也可实现:

第22页:四、滴定方式

四、滴定方式

  • 直接滴定:符合滴定分析要求的
  • 返滴定:
  • 间接滴定:
  • 置换滴定:反应慢,水解,指示剂等方面的问题配合物不稳定或不发生配位反应方式灵活多样,扩大应用范围
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