食品伙伴網服務號

配位滴定原理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2005-10-06
核心提示:M + EDTA === M-EDTA 一 . 滴定過程中金屬離子濃度( [M] )的變化規(guī)律 (一) M 與 L 不發(fā)生配位反應 討論:在 NH 3 - NH 4 Cl 緩沖溶液中( pH =10.0) ,以 0.01000 mol/L EDTA 標液滴定 20.00 ml 0.01000 mol/L Ca 2+ 溶液 過程中 [Ca 2+ ] 的變化 首先計算求出 K C

M + EDTA === M-EDTA

. 滴定過程中金屬離子濃度([M])的變化規(guī)律

(一)ML不發(fā)生配位反應

討論:在 NH3- NH4Cl 緩沖溶液中(pH =10.0),以0.01000 mol/L EDTA 標液滴定 20.00 ml 0.01000 mol/L Ca2+ 溶液

過程中[Ca2+]的變化 首先計算求出 K’CaY —— 由教材表8-1及表8-2可查得:

log KCaY =10.69 pH=10.0時, log aY(H) =0.45

由于NH3 Ca2+不起配位作用,故 log aCa(NH3) = 0

 \ log K’CaY =10.69-0.45-0 = 10.24 \ K’CaY = 1010.24 =1.7 ´ 1010

1)滴定前 [Ca2+]=0.01000 mol/L pCa=-lo

g0.01000=2.00 2)滴定開始至計量點前(log K’CaY > 10, Ca

Y的離解可忽略) 加入19.98 ml EDTA標液時(誤差-0.1%): pCa=5.3 3)計量點時: K’CaY大, Ca2+幾乎與EDTA 完全配位 [Ca2+]= 5.4 ´ 10-7 mol/L pCa=6.3 4)計量點后 加入20.02 ml EDTA標液時(誤差+0.1%): pCa=7.2 按上述各步同樣的方法,可求出不同滴定劑加入體積時的[Ca2+]值,作 pCa——VEDTA 曲線即滴定曲線。

 (二) ML 發(fā)生配位反應 討論:在 0.1mol/L NH3- 0.176mol/L NH4Cl 緩沖溶液中(pH = 9.0),以0.02000 mol/L

EDTA 標液滴定 20.00 ml 0.020

00 mol/L Zn2+ 溶液, 討論過程中 pZn 的變化情況 1. K’ZnY的計算

 log K’ZnY =log KZnY -log aZn(NH3) -logaY(H) aZn(NH3)=1+b1[NH3] +b2[NH3]2 +b3[NH

 

Log aZn(NH3) = 5.11 pH = 9.0 時,

 

教材表6-2 logaY(H) =1.29 log K’ZnY = 16.50-5.11-1.29 = 10.10 K’ZnY = 1.3 ´ 10-10 2. 滴定曲線繪制 1)滴定前 c’Zn= 0.02000 mol/L

 pZn = -log [Zn2+]= -log 1.5 ´ 10-7 = 6.82 2)滴定開始至計量點前 加入19.98 ml EDTA標液時(誤差-0.1%):

 

pZn = -log 7.7 ´ 10-11 = 10.11 3)計量點時: Zn2+ + Y == ZnY

 

pZn = -log 6.8 ´ 10-12 = 11.17 4)計量點后 加入20.02 ml EDTA標液時(誤差+0.1%):

  [ZnY] = 0.01000 mol/L

pZn = -log 5.9 ´ 10-13 = 12.23 按上述各步同樣的方法,可求出不同滴定劑加入體積時的[Zn2+]值,

pZn——VEDTA 曲線即滴定曲線。


(三)影響滴定突躍的因素 1. 配合物的條件穩(wěn)定常數(shù)對滴定突躍的影響 1 KZnY ­ 2 pH ­ ® aY(H) ¯ K’ZnY ­ ® 突躍越大 ­ 3 [L] ¯ ® aM(L) ¯


2. 金屬離子的濃度對滴定突躍的影響: cM ­ ® 曲線起點¯ ® 突躍越 ­

. 配位滴定條件的判斷 滴定的準確度可用終點誤差來定量描述終點誤差——滴定終點與計量點不一致所引起的誤差 (10)

 [Y ]ep 、[M]ep ——終點時的平衡濃度;

 CMep ——終點時 M 的分析濃度 若終點與計量點完全一致,即加入的EDTA(溶液)的物質的量與被測定金屬離子M的物質的量正好相等,即 [Y ]ep = [M]ep , TE% = 0 反之, [Y ]ep ¹ [M]ep 就有終點誤差。

設終點的pMep與計量點的pMsp 之差為∆pM pMep - pMsp )可推導出林邦終點誤差公式: (11)

由此式可知:TE% K’MY cMep pM 有關, K’MY cMep 為多大能準確滴定呢? 若采用指示劑指示終點,由于人眼判斷顏色的局限性,在最好的情況下(即使是計量點與終點一致), 也可能造成∆ pM ±(0.2~0.5) 單位的不確定性,若要求滴定誤差在 ±0.1% 范圍內,

則:代入公式  (12)  (13) K’MY cM = 106 logcMK’MY = 6 計算結果表明:當終點與計量點的 pH 值相差 0.2 單位時,要使終點誤差在 ±0.1% 以內,(滴定分析要求), logCM K’MY 值必須大于或等于6,因此,通常將 log cMK’MY ³ 6 (14) 作為能準確滴定(誤差在 ±0.1% 以內)的判別式。

在配位滴定中, cM (原始濃度) 約為 0.02000 mol/L,終點時cMep應為0.01000 mol/L,此時: log K’MY ³ 8 (15) 例:為什么用EDTA溶液滴定Ca2+ ,必須在 pH=10.0,而不能在 pH=5.0 的溶液中進行,但滴定Zn2+時, 則可在 pH=5.0 時進行?

解:查教材表6-2可知: pH=5.0 時, paY(H) =6.45 pH=10.0 時,paY(H) =0.45

又知: log KZnY = 16.50 log KZnY = 10.69 pH = 5.0 時, log K’ZnY =log KZnY -logaY(H) =16.50-6.45 = 10.05 > 8 log KCaY = log KCaY-logaY(H) =10.69-6.45 = 4.24 < 8 pH=10.0 時, log K’ZnY =16.50-0.45 = 16.05 > 8 log K’CaY =10.69-0.45 = 10.24 > 8

由此可見: pH=5.0 時, EDTA溶液不能準確滴定Ca2+ ,但可準確滴定Zn2+ ;而當 pH=10.0 時, Ca2+ 、Zn2+都可用EDTA 準確滴定。

 . 配位滴定中溶液酸度的控制

(一)配位滴定所允許的最低pH 值和酸效應曲線

1. EDTA 的酸效應曲線的繪制 準確滴定的條件: log K’MY ³ 8 pH < 12時,存在酸效應時: log K’MY =log KMY -log aY(H) log aY(H) = log KMY - log K’MY = log KMY –8

由教材表6-1可查得:log KMY對應的最低pH 值,即滴定各種金屬離子時所允許的最小pH 值。

log KMY對最低 pH 值作圖所得曲線稱為 EDTA 的酸效應曲線或林邦曲線。

4 EDTA滴定一些金屬離子所允許的最低pH

2. 應用:

1)某 Mn+ 能被滴定的最低 pH值(在未有副反應發(fā)生時): 如:滴定 Fe3+ pH ³ 1.2 滴定 Zn2+ pH ³ 4

2)某一pH值時,那些金屬離子能被準確滴定,那些離子干擾?

3)控制溶液的pH值,可選擇滴定某些離子 例: Al3+ 、 Fe3+ 共存時,選擇性滴定Fe3+ : Fe3+ pH ³ 1.2, 控制 pH 1~3 即可( Al3+ ³ 4

4)調節(jié)pH值,連續(xù)滴定 例: Bi3+ 、 Zn2+ Mg2+ pH1 4.2 10

(二)溶液酸度的控制 反應過程中: H2Y2- + M2+ = MY2+ + 2H+ (用緩沖溶液控制溶液酸度) HAc-NaAc pH: 3.4—5.5 NH3-NH4+ pH: 8—11

3]3+b4[NH3]4 已知: [NH3]=0.10 mol/L 

 
分享:
[ 網刊訂閱 ]  [ 檢驗技術搜索 ]  [ ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關閉窗口 ] [ 返回頂部 ]
 

 
 
推薦圖文
推薦檢驗技術
點擊排行
檢驗技術
 
 
Processed in 0.022 second(s), 14 queries, Memory 0.96 M