whxEDTA滴定法中的副反應(yīng)和條件穩(wěn)定常數(shù)實(shí)用教案

1、一、酸效應(yīng)一、酸效應(yīng)(xioyng)及條件及條件穩(wěn)定常數(shù)穩(wěn)定常數(shù) 第1頁/共17頁第一頁，共18頁。1、酸效應(yīng)(xioyng)與條件穩(wěn)定常數(shù)（1） 在各種pH值條件下，M(金屬離子)與Y(EDTA)形成配合物的同時(shí)，亦發(fā)生Y4與H+結(jié)合的副反應(yīng)，即Y4的質(zhì)子化反應(yīng)，這種共存的化學(xué)平衡關(guān)系(gun x)可定性描述如下： M + Y = MY Y4-+ H+ = HY3, H2Y2, . , H6Y2+ 第2頁/共17頁第二頁，共18頁。酸效應(yīng)與條件(tiojin)穩(wěn)定常數(shù)（2） 以Y表示(biosh)上面平衡體系EDTA不包括MY的各種存在形式的總濃度，即： Y=H6Y2+H5Y+H4Y+ H3

2、Y+H2Y2+HY3+Y4 Y表示(biosh)Y4的平衡濃度，定義EDTA酸效應(yīng)系數(shù)為： YYHY Y（H） 是平衡體系中EDTA總濃度Y與Y 比值(bzh)， 而Y4的分布系數(shù) YY /Y，所以Y(H)與Y為倒數(shù)關(guān)系。第3頁/共17頁第三頁，共18頁。酸效應(yīng)與條件穩(wěn)定(wndng)常數(shù)（3） 而Y4的分布(fnb)系數(shù)為： 所以，可得 或：Y(H) 1+1 H+ + 2 H+2 + . + 6 H+6 YYY12345665626)(11KaKaKaKaKaKaHKaKaHKaHYHY因?yàn)閅 1。把不同pH值時(shí)的H+ 代入上式，可求得下表所示的不同pH值時(shí)的酸效應(yīng)(xioyng)系數(shù)值。第

3、4頁/共17頁第四頁，共18頁。pHlgY(H)pHlgY(H)0.023.642.811.090.421.323.010.600.819.083.49.701.018.013.88.851.416.024.08.441.814.274.47.642.013.514.86.842.412.195.06.45)(lgHYpH值時(shí)的不同表第5頁/共17頁第五頁，共18頁。續(xù)表pH lgY(H) pHlgY(H)5.45.698.51.775.84.989.01.286.04.659.50.836.44.0610.00.456.83.5511.00.077.03.3212.00.017.52.781

4、3.00.008.02.27第6頁/共17頁第六頁，共18頁。酸效應(yīng)(xioyng)與條件穩(wěn)定常數(shù)（4） 由穩(wěn)定常數(shù)(chngsh)KMY和Y(H)定義式可得： 上式為絡(luò)合物條件穩(wěn)定常數(shù)(chngsh)KMY的另一表示式。MYHYMYKYMMYYYYMMYK)( Y(H)MYKMYK因此第7頁/共17頁第七頁，共18頁。酸效應(yīng)與條件穩(wěn)定(wndng)常數(shù)（5） 因?yàn)?Y(H) 1，KMYKMY。 KMY的物理意義是:在各種pH值條件下MY配合物的實(shí)際穩(wěn)定程度。 對上式取對數(shù)可得： lgKMY = lgKMY lgY(H) 上式表示了EDTA與金屬離子生成絡(luò)合物的理論(lln)穩(wěn)定常數(shù)、條件穩(wěn)定

5、常數(shù)和酸效應(yīng)系的關(guān)系。第8頁/共17頁第八頁，共18頁。 例 1 計(jì)算pH和pH時(shí)的lgKZnY值。 解： 已知lgKZnY （1）pH時(shí)，查不同pH值條件下的EDTA酸效應(yīng)系數(shù)(xsh)lg Y(H)表，得： lgY(H) 所以 ： lgKZnY = lgKZnY lg Y(H)13.51= （2）時(shí)，lg Y(H) 所以： lgKZnY =lgKZnYlg Y(H)6.45=第9頁/共17頁第九頁，共18頁。 例 1 (1) 在pH2時(shí)滴定Zn2 ，由于Y與H的副反應(yīng)嚴(yán)重（lgY（H）值高達(dá)），ZnY絡(luò)合物很不穩(wěn)定，lgKZnY值僅為。 (2) 在pH=5時(shí)滴定Zn2 ，lgY(H)為，l

6、gKZnY值達(dá)，ZnY絡(luò)合物很穩(wěn)定，絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)行就完全。這說明在絡(luò)合滴定中選擇(xunz)和控制酸度有著重要的意義。由上例可見(kjin)：問題：絡(luò)合滴定介質(zhì)的酸度對測定(cdng)有什么影響?第10頁/共17頁第十頁，共18頁。小結(jié)(xioji)從上面的討論可知：pH值越大，lgY(H)值越小，條件穩(wěn)定常數(shù)越大，絡(luò)合反應(yīng)就完全，對滴定越有利(yul)。pH值降低，條件穩(wěn)定常數(shù)就減小。對于穩(wěn)定性高的絡(luò)合物，溶液的pH值即使稍低一點(diǎn)，仍可進(jìn)行滴定，而對穩(wěn)定性差的絡(luò)合物，若溶液的pH值低，就不能進(jìn)行滴定了。因此，滴定不同的金屬離子，有不同的允許的 最小pH值。第11頁/共17頁第十一頁，共18頁。

7、酸效應(yīng)與條件(tiojin)穩(wěn)定常數(shù)（6） 允許的最小pH值取決于允許的誤差和檢測終點(diǎn)的準(zhǔn)確度。絡(luò)合滴定的目測終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pM的差值pM一般為（），即至少為。若允許相對誤差TE為，則根據(jù)終點(diǎn)誤差公式可得： lgc.KMY6 因此通常將lgc.KMY6作為能否用絡(luò)合滴定法測定單一金屬(jnsh)離子的條件。第12頁/共17頁第十二頁，共18頁。2、EDTA的酸效應(yīng)的酸效應(yīng)(xioyng)曲線曲線(Ringbom曲線曲線)第13頁/共17頁第十三頁，共18頁。林旁曲線(qxin)(1)將金屬離子的將金屬離子的lgKMY值與值與lgY(H)為橫為橫坐坐標(biāo)標(biāo),pH值為縱坐標(biāo)值為縱坐標(biāo)繪繪成的曲線成

8、的曲線(qxin)為為EDTA的的酸效應(yīng)曲線酸效應(yīng)曲線(qxin)或稱林旁或稱林旁曲線曲線(qxin)，如，如左圖所示。左圖所示。Ringbom 曲線圖Mn+L1L1 EDTA滴定第14頁/共17頁第十四頁，共18頁。林旁曲線(qxin)(2) 從此曲線，可以看到從此曲線，可以看到什么？什么？ 1 . 可 以 查 出 單 獨(dú)可 以 查 出 單 獨(dú)(dnd)滴定某種金滴定某種金屬離子時(shí)允許的最小屬離子時(shí)允許的最小pH值。值。 2 . 不 同 金 屬 離 子 與不 同 金 屬 離 子 與EDTA形成的絡(luò)合物形成的絡(luò)合物其穩(wěn)定常數(shù)其穩(wěn)定常數(shù)KMY不不同，因此允許的最小同，因此允許的最小pH值也不同。

9、值也不同。 3.預(yù)測干擾的情況預(yù)測干擾的情況.第15頁/共17頁第十五頁，共18頁。林旁曲線(qxin)(3) 例如：例如：lgKFeY=25.1 很很穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng), 所以可所以可在酸性溶液中滴定，一般在酸性溶液中滴定，一般pH=12 看：看：Zn2+ ，ZnY lgKZnY=16.5 lgKFeY 從圖查到：可滴定從圖查到：可滴定 又又Ca2+ ，CaY lgKCaY=10.69 即：即：CaY的穩(wěn)定的穩(wěn)定(wndng)性性更差，須在的堿液中進(jìn)行更差，須在的堿液中進(jìn)行滴定。滴定。第16頁/共17頁第十六頁，共18頁。感謝您的觀看(gunkn)！第17頁/共17頁第十七頁，共18頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)一、酸效應(yīng)及條件穩(wěn)定常數(shù)。第1頁/共17頁。1、酸效應(yīng)與條件穩(wěn)定常數(shù)（1）。第2頁/共17頁。以Y表示上面平衡體系EDTA不包括M