第三章絡(luò)合平衡和絡(luò)合滴定ppt課件

1、Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院4.4.1 控制酸度進(jìn)行分步滴定控制酸度進(jìn)行分步滴定4.4.2 利用掩蔽進(jìn)行選擇滴定利用掩蔽進(jìn)行選擇滴定4.4.3 利用其它絡(luò)合滴定劑利用其它絡(luò)合滴定劑Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院024681012050100150200滴定百分?jǐn)?shù)%pH強(qiáng)酸滴定弱堿強(qiáng)酸滴定弱堿滴定反應(yīng)滴定反應(yīng)HAHA-at1KK假設(shè)弱堿滴定強(qiáng)酸假設(shè)弱堿滴定強(qiáng)酸質(zhì)子化反應(yīng)質(zhì)子化反應(yīng)HAHA-aKKK1HHAt絡(luò)合滴定絡(luò)合滴定絡(luò)合滴定反應(yīng)絡(luò)合滴定反應(yīng)MYYMMYtKK024681012050100

2、150200滴定百分?jǐn)?shù)%pHAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院MYsp,M MKCspMMC滴定反應(yīng)滴定反應(yīng)MYMYYMMYMYt KKMYMMYYYMY MKCK024681012050100150200滴定百分?jǐn)?shù)%pMlgK=10CM(mol/L)2.010-52.010-2Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院MYsp,M MKCsp 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)可寫成可寫成)lg21ppsp,MMYpCKYMspsp （有副反應(yīng)時有副反應(yīng)時spspY M spspYM pp但但spspYM spspYMpp M + Y MYHYHmY.H+NNYABMAMA

3、n.MBMBpYM)(MY KMYMY K定義定義M Y MYAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院pM = -lg M pM = -lgM pY = -lgY pY = -lgY pC = - lgCAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院用用0.020 mol / L EDTA 滴定同濃度的滴定同濃度的Zn 2+。若溶液的。若溶液的pH = 9.0, CNH3 = 0.20，計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的，計(jì)算化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pZnsp, pZnsp, pYsp, 及及pYsp。)/(10. 03LmolCNH)/(010. 0LmolCY)/(010. 0LmolCZn從例題

4、從例題4-5， pH = 9.0, CNH3 = 0.10 時時9 .11lgZnY K)lg21psp,MMYpCKMsp （據(jù)據(jù)0 . 7)0 . 29 .1121 （spnpZ得得0 .7 spspnpZYp4 . 1lgY(H) 2 . 0lgZn(OH) 2 . 3lg)Zn(NH3 又又ZnZnZn 22 得得spspZnlg(7.0.0.231) 2pZnpZn又又Y YY得得spsppY =pYlg(71. )8.043Y spsppZnpY 分析Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院H+NH4+Zn2+YZnYOH-NH3H+Analytical Chemis

5、try 化學(xué)化工學(xué)院Et = -0.1% ,epMepCY M, 余余當(dāng)條件穩(wěn)定常數(shù)足夠大時，絡(luò)合物的離解可以忽略，當(dāng)條件穩(wěn)定常數(shù)足夠大時，絡(luò)合物的離解可以忽略，30. 3,102%1 . 0 M MMMepCCC余余3.30pepMpCM Et = +0.1% ,MYYMY MK (lg3) (3.30)lg6.30MYYMMMKpCKpC滴定突躍 1lglglglgl0g1003pepMYMYMYYMKKMYK計(jì)量點(diǎn)前，與待計(jì)量點(diǎn)前，與待滴定物濃度有關(guān)滴定物濃度有關(guān)計(jì)量點(diǎn)后，與條計(jì)量點(diǎn)后，與條件穩(wěn)定常數(shù)有關(guān)件穩(wěn)定常數(shù)有關(guān)Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院（1lgKMY的

6、影響： KMY增大10倍， lg KMY增加 1，滴定突躍增加一個單位。024681012050100150200滴定百分?jǐn)?shù)%pMlgK10864Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院（2 2CMCM的影響：的影響： CMCM增大增大1010倍，滴定突躍增加一個單位。倍，滴定突躍增加一個單位。024681012050100150200滴定百分?jǐn)?shù)%pMCM mol/L2.010-52.010-42.010-32.010-2lgK = 10Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院O-O3SO2NN NOHO-O3SO2NN NMgOMg2+HIn2-MgIn-鉻黑鉻黑

7、 T (EBT)T (EBT)二甲酚橙二甲酚橙pH6.3In + M MInAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院滴定前加入指示劑滴定前加入指示劑In +MMIn 游離態(tài)顏色游離態(tài)顏色絡(luò)合物顏色絡(luò)合物顏色滴定開始至終點(diǎn)前滴定開始至終點(diǎn)前Y + M MY MY無色或淺色無色或淺色終點(diǎn)終點(diǎn)Y + MIn MY + In MY無色或淺色無色或淺色游離態(tài)顏游離態(tài)顏色色絡(luò)合物顏絡(luò)合物顏色色金屬指示劑金屬指示劑必備條件必備條件顏色的變化要敏銳顏色的變化要敏銳KMIn 要適當(dāng)，要適當(dāng)，KMIn KMY反應(yīng)要快，可逆性要好。反應(yīng)要快，可逆性要好。MIn形成背景顏色Analytical Chem

8、istry 化學(xué)化工學(xué)院M + In MInHInHmIn.In(H)MInMInMInMIn KK In(H)MInlglgInMInlg KpM0InMInlg 1InMIn 即即In(H)MInlglg KpMep)pH,(pMMInepKf Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院2 . 3lgZn 5 .10Zn epp3 . 72 . 35 .10lgZnZnZnep epppAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院 鉻黑鉻黑T （EBT） 二甲酚橙二甲酚橙PAN金屬指示劑金屬指示劑CuYPAN金屬指示劑金屬指示劑Analytical Chemistry

9、 化學(xué)化工學(xué)院2H+H+是一多元酸，不同的酸堿型體具有不同的顏色是一多元酸，不同的酸堿型體具有不同的顏色pH 6.36.3 pH 11.6H2In-HIn2-In3- + M MIn 適宜適宜pH 范圍：范圍：6.3 11.6H2In-pKa2 = 6.3HIn2-pKa3 = 11.6In3-pH型體及顏色型體及顏色指示劑絡(luò)合物顏色指示劑絡(luò)合物顏色Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院二甲酚橙二甲酚橙是一多元酸，不同的酸堿型體具有不同的顏色：是一多元酸，不同的酸堿型體具有不同的顏色：pH 6.3H2In4-HIn5-2H+H+ + M MIn 適宜適宜pH 范圍：范圍： 6.

10、3pKa1 pKa4H2In4-pKa5 = 6.3HIn5-H6In-4 H+ pH型體及顏色型體及顏色指示劑絡(luò)合物顏色指示劑絡(luò)合物顏色Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院 PAN：1-（2-吡啶基偶氮）吡啶基偶氮）-2-萘酚萘酚pH型體及顏色型體及顏色指示劑絡(luò)合物顏色指示劑絡(luò)合物顏色H2InpKa1 =1.9pKa2 = 12.2 In2- HIn-pH 1.91.9 pH 12.2H2InHIn-In2-2H+H+ + + M MIn 適宜適宜pH 范圍：范圍：1.9 12.2Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院置換作用置換作用CuY +PAN + M

11、藍(lán)色藍(lán)色黃色黃色滴定前，加入指示劑：滴定前，加入指示劑：終點(diǎn)時：終點(diǎn)時：Cu-PAN+ YCu-PAN+ MY CuY + PANlgKCuIn = 16lgKCuY = 18.8問題：問題：體系中加了體系中加了CuY, 是否會引起是否會引起EDTA直接滴定結(jié)果偏低？直接滴定結(jié)果偏低？問題：問題：lgKCuIn lgKCuY反應(yīng)能否向右進(jìn)行？反應(yīng)能否向右進(jìn)行？Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院過程過程Pb2+Bi 3+二甲酚橙二甲酚橙EDTA(CH2)6N4EDTA滴定開始時滴定開始時Pb2+ + InBi 3+ + InBi In=第一終點(diǎn)第一終點(diǎn)變色原理變色原理滴定過程

12、滴定過程過程顏色變化過程顏色變化pHpH = 1Y + Bi In = BiY + In參與參與(CH2)6N4pH = 56Pb2+ + InPb In=Y + PbIn = PbY + In第二終點(diǎn)第二終點(diǎn)12435PbYBiYAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院滴定開始至終點(diǎn)前滴定開始至終點(diǎn)前Y + M MY 指示劑的封閉指示劑的封閉滴定前加入指示劑滴定前加入指示劑In +MMIn 終點(diǎn)終點(diǎn)Y + MIn MY + In 由于KMY KNYKMY KNYKMY KNY lgK = ? pH = ?Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院M 1當(dāng)Ylglgl

13、g MYMYKKM + Y MYHYHmY.H+NNYY(H)Y(N)1)()(YNYHY iiH1Y(H) Y(N)NYNYN,sp1N1KKC051015202502468101214pHY(H)lglgYY(H)Y(N)1Y(N)lgYlg051015202502468101214pHMYKlg)()(NYHY)(HYY(1)Y(H)lglglg MYMYKK12)()(NYHY)(NYY(2)MYMYY(N)MYNYN,spN,splglglglglgplgpKKKKCKC與單一離與單一離子滴定同子滴定同可行性判斷依據(jù)Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院M + Y M

14、YHYHmY.H+NNYY(H)Y(N)1)()(YNYHY051015202502468101214pHY(H)lglgY(N)lgYlg051015202502468101214pHMYKlg12abpHaY(H)Y(N)NYN1KC pHbnMspCK OH)In(HMInlglgpM Kep0pMpMpMspep 對應(yīng)的對應(yīng)的pH為最佳為最佳pH。Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院Cu2+YCa2+H+CuY+4 . 3lgY(H) 7 . 82CaYY(Ca)10Ca1 K 7 . 8Y(Ca)Y10 1 .10lglglgYCuYCuY KK5spCu,CuYs

15、p0 . 6)pC(lg21upC K8 . 4lgY(H) 7 . 8Y(Ca)Y10 Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院MYN,splglgKKpCspNspMMYspMCCKKC,lglglg 準(zhǔn)確滴定的條件準(zhǔn)確滴定的條件6)lg(spM, KC目測終點(diǎn)，當(dāng)目測終點(diǎn)，當(dāng)Et 0.1%, pM = 0.2 ，據(jù)此，有據(jù)此，有6lglglg, spNspMMYspMCCKKCspNspMCCK,lg6lgCM = CN,6lg KCM = 10 CN5lg KCM = 0.1CN7lg K留意留意6lglg, NYspNMYspMKCKC時，和當(dāng)11NM有有6lglg,

16、NYspNMYspMKCKC目測終點(diǎn)，當(dāng)目測終點(diǎn)，當(dāng)Et 0.3%, pM = 0.2 ，5lglg, NYspNMYspMKCKCAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院解答解答Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院73 . 97 . 80 .18lg K7 . 70 . 17 . 8)()(1010112 MgMgYMgYHYCK 0 . 77 .15)(100 . 102. 010OH22 PbOHspPbCKAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院3.3 .107 . 70 .18lglglgY(Mg)PbYPbYKK2 . 6)0 . 23

17、 .1021)lg21pPbsp,Pb（pCKPbYsp1PbepsppPbpPb查查pMep 表，表，pPbep = 6.2 時時 ，pH0 = 4.54.pH = 5.0 時，時，pPbep = 7.08 . 02 . 60 . 7pPbpPbpPbspep%044. 01010PbYspPb, KCEpPbpPbtAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院5.pH = 5.0 時，時，pPbep = 7.0)/1010100 .130 .180 . 722LmolPbKPbYYepPbYepep（3 .4101epMgYepMgYMgYYKYK6.)/(10103 . 50

18、.130 . 17 . 82LmolYMgKMgYspspMgYeppH = 5.0 時，時，pYep = 10-13.0 mol / LAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院對易水解離子，往往有對易水解離子，往往有 pHb 1.4, 但此時，但此時， 但但Bi3+已水解。已水解。選在選在pH 1 時滴定，時滴定， lgKBiY 9.6, 仍能準(zhǔn)確滴定。仍能準(zhǔn)確滴定。9 .1989 .278lglgBiYY(H)L K pHL = 0.7M + Y MYHYHmY.H+NNYY(H)Y(N)1)()(YNYHY051015202502468101214pHY(H)lglgY(N

19、)lgYlg051015202502468101214pHMYKlg12abAnalytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院酸度控制選擇滴定酸度控制選擇滴定NNYNYNYCKNK1)(spNspMCCK,lg6lgM + Y MYHYHmY.H+NNYM + Y MYHYHmY.H+NNYA絡(luò)合掩蔽選擇滴定絡(luò)合掩蔽選擇滴定)(AN)()(/1ANNNYNYNYCKNK)(,lglg6lgANspNspMCCKH+.H+A Y + N NYNAA(H)AAAAH.HAAm掩蔽指數(shù)掩蔽指數(shù)Analytical Chemistry 化學(xué)化工學(xué)院Y(H)Y(N)YY(H)Y(H)lglglgMYMYKK)()(NYHY )(,Y(N)lglglglglglgANspNNYMYMYMYpCKKKK )(,lglglgANspNMYpCKK掩蔽指數(shù)掩蔽指數(shù))()(/1ANNNYNYNYYCKNK Cd(I5).110I1ii227.1-1CdCd(I)Cd10(mol.L )C1 . 74 . 95 .16lglglgY(Cd)ZnYZnY KKpH = 5.55 . 5Y(H)10 Y(N)Y(H) 4 . 92CdYY(Cd)10Cd K 5 .16lglgCdYZnYKKZn2+ + Y ZnYCdYH+HiYCd2+I-pH = 5.5,pZnep