武汉大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 配位滴定法（4.5）金属指示剂

54-5金属指示剂 、金属指示剂( metallochromic indicator)的变色原理 配位滴定时,滴定前在金属离子溶液中加入金属指示剂,先发 生下列变化 M+In MIn 1 滴加的EDTA夺取金属离子与指示剂配合物MIn中的金属离子, 而使指示剂重新游离出来,发生颜色变化,指示滴定终点到 达。 MIn+y MY+ In 色1 ·例如,测定镁时,用铬黑T作指示剂 滴定前Mg2++ EBT+Mg-EBT(酒红色) 终点 Mg-EBT(酒红色)+￥MgY+EBT纯蓝色)

1 一、金属指示剂(metallochromic indicator)的变色原理 配位滴定时，滴定前在金属离子溶液中加入金属指示剂，先发 生下列变化： M + In MIn 色1 色2 滴加的EDTA夺取金属离子与指示剂配合物MIn中的金属离子， 而使指示剂重新游离出来，发生颜色变化，指示滴定终点到 达。 MIn + Y MY + In • 色2 色1 • 例如，测定镁时，用铬黑T作指示剂。 §4-5 金属指示剂 滴定前 Mg2+ + EBT Mg-EBT(酒红色) 终点 Mg-EBT(酒红色)+ Y MgY + EBT(纯蓝色)

二作为金属指示剂,必须满足以下条件 1在滴定的pH范围内,in与MIn的颜色应有明显差别, 颜色变化要敏锐、迅速、有可逆性 2Mn的稳定性适当,要求KMm>104,又要比MY稳定 性小以KMy≥100KMn为宜;

2 1.在滴定的pH范围内，In与MIn的颜色应有明显差别， 颜色变化要敏锐、迅速、有可逆性。 2.MIn的稳定性适当，要求K’MIn>104 ，又要比MY稳定 性小,以 K’MY≥100K’MIn为宜； 二.作为金属指示剂，必须满足以下条件：

三使用金属指示剂容易出现的问题 1.封闭现象:当滴定到达计量点时,虽滴入足量的 EDTA也不能从MI中置换出指示剂n而显示颜色变 化,这种现象称为指示剂封闭现象。 产生原因:一是MImn较MY稳定,过量Y难以置换出 In;二是MIn的颜色变化不可遡引起。 消除方法:由被滴金属离子本身引起的,可以采用返 滴定法避免;由于其它金属离子引起的,需设法使这 些金属离子不发生作用掩蔽或分离)

3 消除方法：由被滴金属离子本身引起的，可以采用返 滴定法避免；由于其它金属离子引起的，需设法使这 些金属离子不发生作用(掩蔽或分离) 三.使用金属指示剂容易出现的问题 1.封闭现象：当滴定到达计量点时，虽滴入足量的 EDTA也不能从MIn中置换出指示剂In而显示颜色变 化，这种现象称为指示剂封闭现象。 产生原因：一是MIn较MY稳定，过量Y难以置换出 In；二是MIn的颜色变化不可逆引起

2僵化现象:如果指示剂与金属离子的配合物MIn形 成胶体或沉淀,在用EDTA滴定到达计量点时,EDTA 置换指示剂的作用缓慢,引起终点的拖长,这种现象 称为指示剂的僵化现象 产生原因:M为胶体或沉淀,使MY计量点时,Y置 换出In的缓慢。 消除方法:加入有机溶剂;加热;接近终点时放慢滴 定速度并剧烈振荡。 3指示剂的氧化变质

4 2.僵化现象：如果指示剂与金属离子的配合物MIn形 成胶体或沉淀，在用EDTA滴定到达计量点时，EDTA 置换指示剂的作用缓慢，引起终点的拖长，这种现象 称为指示剂的僵化现象。 产生原因：MIn为胶体或沉淀 ，使MY计量点时，Y置 换出In的缓慢。 消除方法：加入有机溶剂；加热；接近终点时放慢滴 定速度并剧烈振荡。 3.指示剂的氧化变质

四、常用指示剂 1铬黑T指示剂 铬黑T在水溶液中,H2n离子存在下列平衡 H,1 pK=6.3 3,Hn2-n=13mn3 紫红 纯蓝 橙 H12 铬黑T与金属离子配位呈酒红色,因此在pH12 颜 色变化不明显,不宜用作指示剂;pH8-11为最适宜范 毪pH=10时,以铬黑T为指示剂,可以用EDTA直接滴定 Mg2+Mn2+,Zn2+,Cd2+,Pb2和钙离子总量。 A3+Fe3Co2+NiCu2等离子对指示剂有封闭现象5

5 1 铬黑T指示剂 铬黑T在水溶液中，H2 In-离子存在下列平衡： 紫红 纯蓝 橙 pH12 铬黑T与金属离子配位呈酒红色，因此在pH12 颜 色变化不明显，不宜用作指示剂；pH8-11为最适宜范 围。 − ⎯⎯ = ⎯ 6.3 → 2− ⎯⎯⎯ =11 ⎯ .55 → 3− 2 2 3 H In HIn In a a pK pK 在pH=10时，以铬黑T为指示剂，可以用EDTA直接滴定 Mg2+ ,Mn2+ ,Zn2+ ,Cd2+ ,Pb2+和钙离子总量。 •Al3+ Fe3+ Co2+ Ni2+ Cu2+等离子对指示剂有封闭现象 四、常用指示剂