配位滴定法第五節(jié)金屬指示劑

配位滴定法第五節(jié)金屬指示劑第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四金屬指示劑作用原理絡(luò)合滴定前加入金屬指示劑M+In=MIn

甲色

乙色滴定過程中的變化MIn+Y=MY+In乙色甲色

第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四二、金屬指示劑應(yīng)具備的條件（P382）1、在適宜的pH范圍內(nèi)，指示劑In與金屬-指示劑配合物Min的顏色要具有明顯的差異。2、金屬指示劑與金屬離子的反應(yīng)必須迅速、靈敏和良好的可逆性。3、金屬指示劑配合物Min要有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。理論上應(yīng)稍低于MY的穩(wěn)定性。4、金屬指示劑要有一定穩(wěn)定性。第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四三、金屬指示劑變色點(diǎn)pM(滴定終點(diǎn))的計(jì)算M+In=MIn

?H+

HIn?H+H2In第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四四、金屬指示劑使用中的一些問題1、金屬指示劑封閉現(xiàn)象金屬離子與有些金屬指示劑形成比該金屬離子與EDTA所形成配合物穩(wěn)定性更高的配合物Kf’

(MIn)>Kf(MIn)

過量的EDTA也無法將Min中的金屬離子置換出，無法引起顏色變化第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四一些金屬離子與金屬指示劑的封閉現(xiàn)象例如pH=10以鉻黑T為指示劑滴定水中Ca2+、Mg2+

總量時，F(xiàn)e3＋、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+等會封閉鉻黑T。加三乙醇胺掩蔽Fe3＋、Al3+；加KCN掩蔽Cu2+、Co2+、Ni2+

?；氐畏y定Al3+第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四2、金屬指示劑的僵化現(xiàn)象

金屬指示劑和金屬離子形成的配合物，溶解度較小，滴定劑對金屬-指示劑配合物中的指示劑置換過程緩慢，導(dǎo)致變色不敏銳，終點(diǎn)拖長。解決辦法：加熱或加入助溶劑，增加MIn溶解度.第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四3、金屬指示劑的氧化變質(zhì)現(xiàn)象金屬指示劑是包含雙鍵的有色有機(jī)化合物，在空氣中易分解聚合，在水溶液中不穩(wěn)定，不能久存。解決辦法：配置指示劑溶液中加入抗氧化劑和掩蔽劑最好現(xiàn)配現(xiàn)用第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四五、常用金屬指示劑1、鉻黑T簡稱EBT,一種偶氮染料結(jié)構(gòu)式如下第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四2、鈣指示劑鈣指示劑簡稱NN結(jié)構(gòu)式如下：第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四3、其他常用指示劑(P384)酸性鉻藍(lán)K、酸性鉻藍(lán)K-萘酚綠B、鄰苯二酚紫、磺基水楊酸、甲基百里酚藍(lán)第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四第六節(jié)提高配位滴定的選擇性

前面討論的的通常是單一金屬離子的滴定問題。實(shí)際分析工作中分析對象一般為多組分體系。配位滴定劑EDTA的配位廣泛性，導(dǎo)致EDTA對于金屬離子的選擇性不高。提高滴定的選擇性，必須消除共存離子的干擾第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四一、控制溶液的酸度溶液中共存離子效應(yīng)準(zhǔn)確滴定條件：第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四控制酸度分步滴定金屬離子具體應(yīng)用濃度都為0.01molL-1的Bi3+和Pb2+混合液，能否被分步滴定？滿足分布滴定條件可以在pH=1時，二甲酚橙為指示劑滴定Bi3+之后調(diào)節(jié)pH=5.0-6.0繼續(xù)滴定Pb2+第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四二、掩蔽作用

在滴定體系中加入掩蔽劑，使之選擇性的與干擾離子作用，而消除干擾離子對滴定的影響。分為：1、配位掩蔽法2、沉淀掩蔽法3、氧化還原掩蔽法第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四1、配位掩蔽法掩蔽劑被掩蔽離子使用條件三乙醇胺Al3+,Fe3+,Sn4+,TiO2+,Mn2+酸性溶液后調(diào)節(jié)pH>10.0氟化物Al3+,Sn4+,TiO2+,ZrO2+pH>4.0氰化物Cd2+,Hg2+,Cu2+,Co2+,Ni2+,Fe2+,Zn2+pH>8.0乙酰丙酮Al3+,Fe3+pH=5.0-6.0鄰二氮菲Cu2+,Co2+,Ni2+,Zn2+pH=5.0-6.0檸檬酸Bi3+,Fe3+,Sn4+,Th4+,Ti4+,ZrO2+中型溶液常見配位掩蔽劑及其使用條件(P387)第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四2、沉淀掩蔽法通過選擇性沉淀劑使干擾離子形成沉淀，從而消除其干擾的掩蔽方法稱為沉淀掩蔽法。舉例：在pH=12.0時，用EDTA滴定Ca2+和Mg2+混合溶液中的Ca2+,Mg2+與OH生成沉淀，達(dá)到消除Mg2+干擾的目的。缺點(diǎn)：沉淀中存在沉淀不完全、共沉淀和沉淀吸附等現(xiàn)象，應(yīng)用不夠廣泛。第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四沉淀掩蔽劑常見沉淀掩蔽劑及其使用條件(P388)掩蔽劑被掩蔽離子待測離子pH指示劑硫酸鹽Ba3+,Sr2Ca2+,Mg2+10鉻黑TNH4FBa3+,Sr2+,Ca2+,Mg2+Zn2+,Cd2+,Mn2+10鉻黑TH2SO4Pb2+Bi3+1二甲酚橙硫化鈉或銅試劑Cu2+,Pb2+,Bi3+,Hg2+Cd2+Ca2+,Mg2+10鉻黑TKICu2+Zn2+5-6PANNaOHMg2+Ca2+12鈣指示劑第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四3、氧化還原掩蔽法通過氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的價態(tài)從而消除干擾的方法。第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四三、解蔽作用使用掩蔽劑將多組分離子中的干擾離子掩蔽住，滴定完待測離子后，再使用試劑將掩蔽的干擾離子釋放出來。第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四第七節(jié)配位滴定法的方式及應(yīng)用EDTA金屬配合物一般情況下都比較穩(wěn)定，配位滴定可以采取直接滴定、反滴定、置換滴定和間接滴定等多種方式.第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四一、配位滴定方式1、直接滴定法第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四直接滴定法示例（389）待測離子pH指示劑其他主要條件Bi3+1二甲酚橙HNO3介質(zhì)Fe3+2磺基水楊酸50-600CTh4+2.5-3.5二甲酚橙Cu2+2.5-10PAN加乙醇或加熱Cu2+8紫脲酸銨Zn2+,Cd2+,Pb2+5.5二甲酚橙9-10鉻黑T氨性緩沖液Ni2+9-10紫脲酸銨氨性緩沖液50-600CMg2+10鉻黑TCa2+12-13鈣指示劑或紫脲酸銨第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四2、直接滴定法反滴定法：應(yīng)用于以下幾種情況：(1)待測離子與EDTA反應(yīng)速度慢(2)待測離子發(fā)生水解等副反應(yīng)(3)采用直接滴定法，無合適的金屬指示劑第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四3、置換滴定法利用置換反應(yīng)，置換出等物質(zhì)的量的另外一種金屬離子，或者滴定EDTA，然后進(jìn)行滴定的方式.(1)置換出金屬離子(2)置換出EDTA(析出法)第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四4、間接滴定法一些金屬離子和非金屬離子，不能和EDTA發(fā)生配位，或生成的配合物不確定,可以采用間接滴定法。例如：測定K+離子，先將K+轉(zhuǎn)化成K2Na[Co(NO2)6]6H2O沉淀，將沉淀洗滌，用酸溶解后，可用EDTA滴定Co2+，這樣間接的測定K+.第26頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四二、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定使用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.01-0.05molL-1,一般采用EDTA的二鈉（Na2H2Y·H2O）配制。EDTA干燥需要去除結(jié)晶水，在80度下干燥過夜，或在120度下烘干至恒重。第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定標(biāo)定EDTA的基準(zhǔn)物質(zhì)：金屬Zn、Cu、Bi和ZnO、CaCO3,MgSO47H2O等第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四習(xí)題：10（P392）移取含Bi2+、Pb2+、Cd2+的試液25.0mL，以二甲酚橙為指示劑，在pH=1用0.02015molL-1的EDTA滴定，用去20.28mL；調(diào)節(jié)pH=5.5用EDTA測定又用去30.16mL;再加入鄰二氮菲，用0.02002molL的Pb2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去10.15mL。計(jì)算原溶液中的Bi3+、Pb2+、Cd2+的濃度。第29頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四習(xí)題：（P392）移取含Bi2+、Pb2+、Cd2+的試液25.0mL，以二甲酚橙為指示劑，在pH=1用0.02015molL-1的EDTA滴定，用去20.28mL；調(diào)節(jié)pH=5.5用EDTA測定又用去30.16mL;再加入鄰二氮菲，用0.02002molL的Pb2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去10.15mL。計(jì)算原溶液中的Bi3+、Pb2+、Cd2+的濃度。第30頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四習(xí)題：11用0.01060molL-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水中鈣和鎂的含量。取100.00mL水樣，以鉻黑T為指示劑，在pH=10時滴定，消耗了EDTA31.30mL.取另一份水樣，加NaOH使之呈強(qiáng)堿性，用鈣指示劑指示終點(diǎn)，消耗EDTA19.2mL。求算該水樣的總硬度（以CaCO3mgL-1表示）和水樣中的鈣和鎂的含量（以CaOmgL-1和MgOmgL-1）第31頁，共32頁，2023年，2月20日，星期四