北京大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 络合滴定法（4.3-4.4）

432金属指示剂 1.金属指示剂的作用原理 EDTA In+M一MIn+M↓ MY+In A色 B色 要求:1)A、B颜色不同(合适的pH); 2)反应快,可逆性好; 3)稳定性适当,K(MIm)<K(MY)

1 4.3.2 金属指示剂 EDTA In + M MIn + M MY + In A色 B色 1. 金属指示剂的作用原理 要求: 1）A、B颜色不同(合适的pH)； 2）反应快，可逆性好； 3）稳定性适当，K(MIn) < K(MY)

EBT(铬黑T) O HO NEN 2+ O3S t me HIn2(蓝) NO2 M NEN MgIn(红) Ig K(meIn)=7.0 2 2

2 EBT(铬黑T) -O3S O - NO2 + Mg 2+ N N HO -O3S O NO2 N N Mg O MgIn-（红） lgK(MgIn)=7.0 HIn2- (蓝)

EBT本身是酸碱物质 H3In pKa,H, In" pKa2 HIn2-pKa3 In3 紫红39紫红63蓝11.6橙pH EBT适用pH范围:7~10 HIn2蓝色MIn红色

3 EBT本身是酸碱物质 EBT适用pH范围：7～10 HIn2-蓝色 MIn 红色 3.9 6.3 蓝 11.6 pH HIn2- 紫红 紫红 H2 In- H3 In In3- 橙 pKa 1 pKa 2 pKa 3

2指示剂的变色点:(pM) M n MIn Han K(MIn= [MIn] K(MIn) MIlIn aIn(H) 当Mn=m时,K(MnM (pM)=Ig K(MIn)=lg K( MIn)-1gaIn(H) (pM=IgK(MIn)-Ige In(h)-"ge (pM),-Igax

4 2. 指示剂的变色点：(pM)t ( )      ( ) In H( ) MIn MIn MIn M In K K   = =  t 1 [M] ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) t In H t t In H M M pM = lg MIn = lg MIn - lg pM = lg MIn - lg - lg = pM - lg K K K       M + In MIn H+ Hi In 当[MIn]=[In]时，K(MIn)=

例7计算pH=10.0时EBT的(pMg 已知:lgK(MgIn)=7.0 EBT:B1=101.662=10179 01n(HD1+10 10.0+16+10-20.0+179=1016 (pMgt-IgkMgIn)=gk(Mgn)-1gaIn(H) 7.0-1.6=54

5 例7 计算pH=10.0 时EBT的(pMg)t 已知： lgK(MgIn) = 7.0 EBT: 1 ＝1011.6 2 ＝1017.9 αIn(H) = 1 + 10-10.0+11.6 + 10-20.0+17.9 = 101.6 (pMg)t = lgK(MgIn) = lgK(MgIn) – lgαIn(H) = 7.0 – 1.6 = 5.4

不同pH下EBT的(pMg pH5.06.07.08.09.010.011.012.0 (pMg)01.0243444546369 (pM)可查有关数据表 注意:(pM)即为滴定终点的(pM)p 多为实验测得

6 不同pH下EBT的(pMg)t pH 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 (pMg)t 0 1.0 2.4 3.4 4.4 5.4 6.3 6.9 (pM)t 可查有关数据表 注意：(pM)t 即为滴定终点的(pM)ep， 多为实验测得

EBT-Mg的M)1与pH关系曲线 Igk(MgIn)=7.0 86420 (5.4) (1.6) 7891011 pH

7 EBT-Mg的(pM)t与pH关系曲线 0 2 4 6 8 7 8 9 1 0 1 1 p H (1.6) (5.4) lgK(MgIn)=7.0

常用金属指示剂 指示剂 使用 PH NmIN直接滴定M 铬黑T(EBT) 7~10蓝红Mg 2+ n 2+ 甲酚橙(XO <6 黄红BPb32zm2 磺基水杨酸(Ssa)15~3 无/紫红 Fe 钙指示剂 10~13蓝红 Cat 2+ [1-(2吡啶偶氮)-2~12黄紫红 2+ 2-萘酚](PAN) (CUY-PAN) 黄绿紫红Co2+N2

8 常用金属指示剂 指示剂 使用pH In MIn 直接滴定M 铬黑T (EBT) 7～10 蓝 红 Mg2+ Zn2+ 二甲酚橙 (XO) < 6 黄 红 Bi3+ Pb2+ Zn2+ 磺基水杨酸(SSal) 1.5～3 无 紫红 Fe3+ 钙指示剂 10～13 蓝 红 Ca2+ [1-(2-吡啶偶氮)- 2-萘酚] (PAN) (CuY-PAN) 2～12 黄 黄绿 紫红 紫红 Cu2+ Co2+ Ni2+

些指示剂的(pM)pH曲线 8 5 456789101112 H p

9 一些指示剂的(pM)t -pH曲线 2 3 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (pM)t pH

使用金属指示剂应注意的问题 1.指示剂的封闭现象,应K(MIn)K(MY),则封闭指示剂 Fe3+、AP、Cu2+、C02+、Ni2+对EBT、XO有封 闭作用 若K'(MI)太小,不灵敏,终点提前 2.指示剂的僵化现象 PAN溶解度小,需加乙醇或加热 3.指示剂的氧化变质现象 EBT、Ca指示剂与NaC配成固体混合物使用 16

16 使用金属指示剂应注意的问题 1. 指示剂的封闭现象 , 应 K (MIn)K (MY), 则封闭指示剂 Fe3+ 、Al3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ni2+ 对EBT、 XO有封 闭作用. 若K (MIn)太小， 不灵敏，终点提前. 3. 指示剂的氧化变质现象 EBT、Ca指示剂与NaCl配成固体混合物使用. 2. 指示剂的僵化现象 PAN溶解度小, 需加乙醇或加热