《分析化学》课程教学资源（课件讲稿）第5章 -第3部分

第5章配位滴定法 5.1概述 5.2 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性 5.3外界条件对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响 5.4配位滴定曲线 5.5金属指示剂确定滴定终点的方法 5.7配位滴定的方式和应用

1 5.1 概述 5.2 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性 5.3 外界条件对EDTA与金属离子配合物稳定性的影响 5.4 配位滴定曲线 5.5 金属指示剂确定滴定终点的方法 5.7 配位滴定的方式和应用 第5章 配位滴定法

5.5 金属指示剂 1.金属指示剂的作用原理 铬黑T(EBT) OH O-Mg 03S Mg2+ 02N HIn2- O2N MgIn 二甲酚橙(XO) In+M MIn 山东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 2

Analytical Chemistry 2 1. 金属指示剂的作用原理 O - - O3S O2N N N OH O - O3S O2N N N Mg O M g2 + HIn2- MgIn- 铬黑 T (EBT) 二甲酚橙(XO) 金属指示剂

金属指示剂的显色原理 滴定前加入指示剂 M MIn 游离态颜色 配合物颜色 滴定开始至终点前 Y+M MY Mn形成背景颜色 MY无色或浅色 终点 Y+ MIn MY In 配合物颜色 游离态颜色 归本理子大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 3

Analytical Chemistry 3 金属指示剂的显色原理 滴定前加入指示剂 In + M MIn 游离态颜色 配合物颜色 滴定开始至终点前 Y + M MY MY无色或浅色 终点 Y + MIn MY + In MY无色或浅色 配合物颜色 游离态颜色 MIn形成背景颜色

金属指示剂必备条件 1、Mn与In颜色不同 2、MIn稳定性适当，K'Mn要适当，K'Mn<K'M 3、显色反应要快，可逆性要好。 4、稳定，便于贮藏和使用 山东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 4

Analytical Chemistry 4 金属指示剂必备条件 1、MIn与In颜色不同 2、MIn稳定性适当，K MIn 要适当，K MIn < K MY 3、显色反应要快，可逆性要好。 4、稳定，便于贮藏和使用

指示剂适用的酸度范围 铬黑T(EBT) 是三元酸，不同的酸碱型体具有不同的颜色 H2In HIn2- In3- pKa2=6.3 pKa3=11.6 pH 型体及颜色 指示剂配合物颜色 pH10 In3- pH范围：8~10 归东罪王大军 Analytical Chemistry 5

Analytical Chemistry 5 2H+ H+ + 是三元酸，不同的酸碱型体具有不同的颜色 pH 10 H2 In￾HIn2- In3- + M MIn pH 范围：8 ~ 10 H2 In - pKa2 = 6.3 HIn 2 - pKa3 = 11.6 In3 - pH 型体及颜色 指示剂配合物颜色 指示剂适用的酸度范围 铬黑T （EBT）

二甲酚橙(XO) 是六元酸，不同的酸碱型体具有不同的颜色： H6In 4正 H2n4- n5- pKal ~pKa4 pKa5=6.3 pH 型体及颜色 指示剂配合物颜色 pH6.3 HIn5- H+ 适宜pH范围：<6 归东翟王大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 6

Analytical Chemistry 6 二甲酚橙(XO) 是六元酸，不同的酸碱型体具有不同的颜色： pH 6.3 H2 In4- HIn5- 2H+ H+ + M MIn + 适宜pH 范围：< 6 pKa1 ~pKa4 H2In4- pKa5 = 6.3 H HIn5- 6In - -4 H + pH 型体及颜色 指示剂配合物颜色

2、使用金属指示剂中存在的问题 指示剂的封闭 滴定前加入指示剂 In M MIn 由于KMY< 滴定开始至终点前 M MY KMn,反 应不进行 终点 MIn MY+ 例如Cu2+,Co2+,Ni2+,Fe3+,AI3+等对铬黑T具有封闭作用。 终点 Y MIn MY n 指示剂的氧化变质等 N 金属指示剂大多含有双 指示剂的僵化 键，易被日光、氧化剂 有色配合物溶解 及空气中的氧化还原性 体系中含有杂 度小，显色反应 质离子N,NIn 物质破坏，在水溶液中 慢，终点拖长 的反应不可逆 不稳定。 Analytical Chemistry

Analytical Chemistry 7 滴定开始至终点前 Y + M MY 2、使用金属指示剂中存在的问题 指示剂的封闭 滴定前加入指示剂 In + M MIn 终点 Y + MIn MY + In 由于K' MY < K' MIn ， 反 应不进行 例如Cu 2+, Co 2+, Ni 2+, Fe 3+, Al 3+ 等对铬黑T 具有封闭作用。 NIn 指示剂的僵化 终点 Y + MIn MY + In N NIn + N 指示剂的氧化变质等 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。 有色配合物溶解 度小，显色反应 慢，终点拖长 体系中含有杂 质离子N，NIn 的反应不可逆

5.7 配位滴定的方式和应用 直接滴定法 配位滴定的方式 返滴定法 置换滴定法 间接滴定法 山东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry 8

Analytical Chemistry 8 配 位 滴 定 的 方 式 直接滴定法 返滴定法 置换滴定法 间接滴定法 配位滴定的方式和应用

直接滴定法 直接滴定的条件： (1)gcK'y≥6； (2)反应速度快： (3)有合适的指示剂，无指示剂封闭现象； (4)在控制的pH条件下，金属离子不发生水解； 山东覆王大军 Analytical Chemistry 9

Analytical Chemistry 9 直接滴定的条件： （1）lg cK′ MY  6； （2）反应速度快： （3）有合适的指示剂，无指示剂封闭现象； （4）在控制的pH条件下， 金属离子不发生水解； 直接滴定法

被测离子 pH值 介质 指示剂 终点颜色变化 B3+ 1 HNO; XO 红亮黄 Fe3+ 2 HCI 磺基水扬酸 紫红无 Zn2+Pb2+ 5-6 (CH2)6N4 XO 红黄 Mg2+ 10 NH-NH CI K—B 酒红-蓝 Ca2+ 10-13 NaOH EBT 酒红.蓝 山东翼2大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Analytical Chemistry =10

Analytical Chemistry 10 Bi3+ 1 HNO3 XO 红-亮黄 被测离子 pH值 介质 指示剂 终点颜色变化 Fe3+ 2 HCl 磺基水扬酸 紫红-无 Zn2+ Pb2+ 5-6 (CH2 )6N4 XO 红-黄 Mg2+ 10 NH3 -NH4Cl K—B 酒红-蓝 Ca2+ 10-13 NaOH EBT 酒红-蓝