络合平衡与络合滴定.ppt

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1、2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,1,第三章 络合平衡与络合滴定,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,2,4.1 概论,4.1.1 分析化学中的络合物4.1.2 EDTA及其络合物4.1.3 EDTA络合滴定中的主要矛盾,4.2 络合平衡,4.2.1 络合物的平衡常数与各级分布分数4.2.2 副反应系数4.2.3 条件稳定常数4.2.4 金属离子缓冲溶液及配位体缓冲溶液,络合滴定 Complexation Titration,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,3,4.3.1 滴定曲线4.3.2 终点误差与可行性判断4.3.3

2、 金属指示剂 4.3.4 单一离子滴定的酸度控制,4.3 络合滴定基本原理,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,4,4.4.1 控制酸度进行分步滴定4.4.2 利用掩蔽进行选择滴定4.4.3 利用其它络合滴定剂,4.4 混合离子的选择滴定,4.5 络合滴定的方式及应用,4.5.1 各种滴定方式4.5.2 EDTA标准溶液的配制与标定,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,5,4.1.1 分析化学中的络合物,分析化学中广泛使用各种类型的络合物,沉淀剂,例如，8-羟基喹啉与镁离子生成螯合物沉淀：,掩蔽剂,例如，用 KCN 掩蔽Zn2+，消除其对 EDTA

3、滴定 Pb2+的干扰。,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,6,3,2+,桔红色 max,邻二氮菲,例如，邻二氮菲显色分光光度法测定铁：,显色剂,滴定剂,例如：EDTA 络合滴定法测定水的硬度所形成的Ca2+-EDTA络合物。,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,7,分析化学中的络合物,简单配体络合物,螯合物,多核络合物,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,8,4.1.2 EDTA及其络合物,EDTA 乙二胺四乙酸,ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA性质,酸性,配位性质,溶解度,2005-1

4、0,GXQ 分析化学 2005-2006学年,9,EDTA的性质,酸性,H2Y 2-,HY 3-,Y 4-,EDTA 各种型体分布图,分布分数,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,10,配位性质,EDTA 有 6 个配位基,2个氨氮配位原子,4个羧氧配位原子,溶解度,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,11,EDTA络合物的特点,广泛，EDTA几乎能与所有的金属离子形成络合物;稳定，lgK 15;络合比简单，一般为1：1；络合反应速度快，水溶性好；EDTA与无色的金属离子形成无色的络合物，与有色的金属离子形成颜色更深的络合物。,4.1.3 络合滴定中

5、的主要矛盾,应用的广泛性与选择性的矛盾；滴定过程中酸度的控制。,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,12,4.2.1 络合物的平衡常数与各级分布分数,稳定常数,EDTA络合物：,稳定常数,离解常数,累积稳定常数,多元络合物：,Stepwise complex formation,逐级形成络合物,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,13,累积稳定常数与平衡浓度的关系,重要公式,多元络合物,质子络合物,推导过程,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,14,质子络合物：,Stepwise protonation,质子化常数,逐级质子化,

6、2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,15,各级络合物的分布分数（或摩尔分数）,多元络合物,分布分数定义,据物料平衡：,比较酸的分布分数：,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,16,铜氨络合物各种型体的分布,分布分数,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,17,例题4-1,已知乙二胺（L)与Ag+形成的络合物lg1 和lg2分别为4.7,7.7。当AgL为最大值时的pL为多少？AgL2为主要型体时的pL范围是多少？,题解 pL=3.85,pLlgK2,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,18,例题,已知乙二胺（

7、L)与Ag+形成的络合物lg1 和lg2分别为4.7,7.7。当AgL为最大值时的pL为多少？；AgL2为主要型体时的pL范围是多少？,解：,1）AgL最大时，,2）AgL2存在的主要范围，,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,19,优势区域图,平均配位体数生成函数,同学们可根据酸碱组分优势区域图作类似的分析。,推导过程,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,20,平均配位数,据物料平衡：,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,21,铜氨络合物生成函数图,pNH3,分布分数,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,

8、22,4.2.2 副反应系数,反应的表观平衡常数,反应的平衡常数,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,23,络合剂的副反应系数,主反应产物 MY,副反应产物HY,H2Y,H6Y,NY,游离态Y,CY,络合剂 Y 的存在形式,Y,Y,Y：Y 的总副反应系数,Y(H)：酸效应系数,Y(N)：副反应系数（对N）,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,24,EDTA的酸效应系数,lgY(H),pH=1,Y(H)=10 18.3,Y=10-18.3Y,pH=5,Y(H)=10 6.6,pH 12,Y(H)=1,Y=Y,对其它络合剂（L)，类似有：,例题,2005

9、-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,25,其它络合剂的酸效应系数,例题4-2：求pH=5.00 时 NH3 的酸效应系数。,解,注意：常数用 I=0.1 时的常数。,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,26,金属离子的副反应系数,主反应产物 MY,游离态 M,CM,M的存在形式,M,M,M：M的总副反应系数,副反应产物M(OH)i,MAj,MBki=1,2.m;j=1,2,.n;k=1,2.p,同Y的推导原理得,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,27,推导过程,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,28,例题4-3

10、：,计算pH=11,NH3=0.1 时的lgZn,解,Zn(NH3)42+的lg 1lg4分别为2.27,4.61,7.01,9.06,查表：p.744,表.6 pH=11.0,返回,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,29,辅助络合剂的副反应系数,i=1,2,.m,分析 A(H)和Y(H)对主反应的影响的方向性.,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,30,注意反应的层次,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,32,例题4-4：,计算pH=9.0,CNH3=0.10 时的 lgZn(NH3),比较例题4-3,计算pH=11,NH3=0.1 时的lgZn,分析题意,解答,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,33,解答,Zn(NH3)42+的lg 1lg4分别为2.27,4.61,7.01,9.06,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,34,络合物的条件稳定常数,条件稳定常数：,2005-10,GXQ 分析化学 2005-2006学年,35,例题4-5：,计算pH=9.0,CNH3=0.10 时的 lgKZnY,查表.5：p.743,pH=9.0,查表.6：p.744,pH=9.0,从前面的例题，pH=9.0,CNH3=0.10 时,解,