《分析化学》课程教学课件（PPT讲稿）络合滴定2/2

6.4络合滴定法的基本原理 络合滴定与酸碱滴定 强酸滴定弱碱 平衡常数 滴定反应 A+H=HA 络合滴定反应M!+Y'=MY Kt=KMY

1 络合滴定与酸碱滴定 强酸滴定弱碱 滴定反应 A H HA - + = + a t 1 K K = 平衡常数 络合滴定反应 M + Y = MY Kt KMY =  6.4 络合滴定法的基本原理

络合滴定曲线 络合滴定反应 M'+Y'=MY Kt=KMY [MY] M'JY 滴定阶段 体系 滴定前 M' 化学计量点前 MY+M' 化学计量点 MY 化学计量点后 MY+Y

2 一、络合滴定曲线 滴定阶段 体系 滴定前 M′ 化学计量点前 MY + M′ 化学计量点 MY 化学计量点后 MY + Y′ [M'][Y' ] [MY] Kt = KMY  = 络合滴定反应 M + Y = MY Kt KMY = 

[例1pH=9.0,0.01000mol/L的EDTA滴定20.00mL, 0.01000mol/L的Zn2+（IgKzny-16.5,pH-=9.0，lgvm=1.28, gzom-0.2） [解] Ig K'znY=Ig KznY-lg dzn-lg ay =15.02 1、滴定前 pZn'=-lg[Zn']=-Ig CZn =2.00 2、sp前 [Zn]=(cV)zn-(cV)y VZn+Vy 加入19.98 ml EDTA pZm'=5.30 3

3 [例] pH=9.0，0.01000mol/L的EDTA滴定20.00mL， 0.01000mol/L的Zn2+（ lgKZnY=16.5， pH=9.0， lgαY(H)=1.28, lgαZn(OH)=0.2 ） [解] lg K' ZnY = lg KZnY −lgZn −lg Y =15.02 1、滴定前 pZn'= −lg[Zn'] = −lgCZn = 2.00 2、sp前 Zn Y ( ) Zn ( ) Y [Zn'] V V cV cV + − = 加入19.98ml EDTA pZn =5.30

、sp时 [ZnY Isp 3 _=1015.02 [Zn']sp[Y Isp [ZnY Isp≈c 注： [Zn']sp=[Y]sp [Y]sp [Znlsp Cp不等于原始浓度 cSp [Zn'Isp=K'ZnY Z pZnw-(ny+po).40 [Zn]- [ZnY 4、sp后： K'zny[Y 加入20.02 ml EDTA [ZnY]≈Czn= 0.01×20.00 40.02 [Y]= 0.02×0.01 40.02 pZn'=12.02

4 3、sp时 1 5.0 2 sp sp ' sp ZnY 10 [Zn'] [Y' ] [ZnY' ] K = = csp不等于原始浓度 (lg ' p ) 6.40 2 1 pZn ' sp sp ZnY Zn = K + c = sp sp Zn [ZnY' ]  c sp sp [Zn'] = [Y'] ZnY sp sp ' [Zn'] Zn K c = 注： sp sp [Y]  [Zn] 4、sp后： ' [Y' ] [ZnY' ] [Zn'] K ZnY = 加入20.02ml EDTA 40.02 0.01 20.00 [ZnY' ] Zn  C = 40.02 0.02 0.01 [Y' ]  = pZn =12. 02

、 化学计量点时pM'和pM的计算 [M NK'MY PM.'=K+p) 注： [M≠KN M [MI= ']p dM pMsp=pMs+g aM

5 一、化学计量点时pM 和pM的计算 (lg ' p ) 2 1 pM ' s p s p MY M = K + c MY sp sp ' [M'] M K c = 注： MY sp sp M] M [ K c  M sp sp [M'] [M]  = pMsp = pMsp '+lg M

滴定突跃 Sp前，-0.1%，按剩余M浓度计算 M]=0.1%cMP即：p=3.0叶pcP $p后，+0.1%，按过量Y浓度计算 [Y']=0.1%cw/P [MY'] [M']= pM'=IgK'My-3.0 K'MyY] [MY]=CMP 6

6 sp前，- 0.1％，按剩余M浓度计算 sp后，+ 0.1％，按过量Y浓度计算 [M]=0.1% cM sp 即：pM =3.0+pcM sp [Y]=0.1% cM sp [M]= [MY] K MY[Y] [MY] ≈cM sp pM =lgK MY-3.0 二、滴定突跃

影响滴定突跃的因素(3.0+pcMp~lgK3.0) 1、Kw对pM'突跃大小的影响： >:增大10倍，突跃增加1个pM单位（上限) (I)KY增大，K相应增大 (2)越大，K越小 y aY:H]↑，aY↑，KY↓，突跃小 ay:变大后，突跃变小 ③)越大，K越小 M →aOn【OH]↑，aMOH↑，Kw,突跃小 a四：缓冲溶液及其他辅助络合浓度1，aM山↑， K,突跃小

7 ➢ K MY: 增大10倍，突跃增加1个pM单位（上限） (1) KMY 增大，K MY相应增大 (2) Y越大， K MY越小 影响滴定突跃的因素（ 3.0+pcM sp ~ lgK MY-3.0 ） 1、 K' MY对pM'突跃大小的影响: (3) M越大， K MY越小 αY αY(H): [H+ ]↑, αY(H)↑, K' MY↓, 突跃小 αY(N): 变大后，突跃变小 αM αM(OH): [OH- ]↑, αM(OH) ↑, K' MY↓, 突跃小 αM(L) :缓冲溶液及其他辅助络合浓度↑, αM(L) ↑, K' MY↓, 突跃小

2、c对突跃的影响： >C增大10倍，突跃增加1个pM单位（下限） Ig K'vy=14 Ig K'My=10 12 0 10 9 7 10'mol-L 10mol-L 10'mol-L 0.01 mol-L 10'mol-L 1.00 2.00 1.00 200 滴定分数 滴定分数 8 不同gKMr时的滴定曲线 不同浓度EDTA与M的滴定曲线

8 2、cM对突跃的影响： ➢ cM增大10倍，突跃增加1个pM单位（下限）

例题 用0.020mol/L EDTA滴定同浓度的Zn2+。若溶液的pH=9.0, Cu3=0.20,计算化学计量点的pZn'sp pZnsp PY'sp及pYsp 解：化学计量点时CH,=0.10(mo1/L) Cy=0.010(mol/L) Czn=0.010(mol/L)pH=9.0,CH=0.10时 分析 Ig dy(D)=1.4 Ig din(on)=0.2 Ig ozn(NH)=3.2 Ig Kiny =11.9 据 pZ,=1,9+2.0=7.0 又pYn=pZtp=7.0 12n2*1=1Zm2 得 p☑p=pZ1,+lgain=(7.0+3.2)10.2pYp≠pZnp 又 W]=P] 得PYs-pY0+lg =(7.0+1.4)=8.3

9 例题 用0.020 mol / L EDTA 滴定同浓度的Zn 2+。若溶液的pH = 9.0, CNH3 = 0.20，计算化学计量点的pZn′sp, pZnsp, pY′sp, 及pYsp。 解：化学计量点时 0.10( / ) 3 CNH = mol L C 0.010 (mol / L) Y = C 0.010 (mol / L) Zn = pH = 9.0, CNH3 = 0.10 时 lg 11.9 KZnY  = lg ) 2 1 p MY M, s p 据 Ms p  = （ K + pC 11.9 2.0) 7.0 2 1 得 pZn  s p = （ + = pYs p  = pZn  s p = 7.0 lg Y(H) = 1.4 lg Zn(OH) = 0.2 lg 3.2 Zn(NH ) 3  = 又 Zn Zn Zn  [ ] [ ] 2 ' 2 + + = 得 sp sp Zn pZn pZn = + = + =  lg (7.0  3.2) 10.2 又 Y [ ] [ ] Y Y   = 得 sp sp pY =pY lg (7.0 1.4) 8.3 Y  + = + = 分析 pYsp  pZnsp

金属离子指示剂及特点 > 金属离子指示剂：金属指示剂也是一种络 合剂（多为有机染料、弱酸)，它能与 金属离子形成与其本身显著不同颜色的络 合物而指示滴定终点。由于它能够指示滴 定过程中金属离子浓度变化故也称为金属 离子指示剂，简称金属指示剂。 特点：（与酸碱指示剂比较） 金属离子指示剂一通过[M]的变化确定终点 酸碱指示剂一通过[H]的变化确定终点 10

10 一、金属离子指示剂及特点 ➢ 金属离子指示剂：金属指示剂也是一种络 合剂（多为有机染料、弱酸） ，它能与 金属离子形成与其本身显著不同颜色的络 合物而指示滴定终点。由于它能够指示滴 定过程中金属离子浓度变化故也称为金属 离子指示剂，简称金属指示剂。 ✓ 特点：(与酸碱指示剂比较) 金属离子指示剂——通过[M]的变化确定终点 酸碱指示剂——通过[H+ ] 的变化确定终点