化學(xué)分析技術(shù)：配位滴定法的應(yīng)用

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5-4配位滴定法的應(yīng)用2學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定方法2、理解配位滴定法的應(yīng)用3、掌握自來(lái)水硬度測(cè)定及實(shí)驗(yàn)條件選擇3配位滴定的方式直接滴定法返滴定法置換滴定法間接滴定法一.配位滴定的方式和應(yīng)用示例4大多數(shù)金屬離子可采用EDTA直接滴定。簡(jiǎn)單，誤差小。例如：pH=1，滴定Bi3+；

pH=1.5～2.5，滴定Fe3+；

pH=2.5～3.5，滴定Th4+；

pH=5～6，滴定Zn2+、Pb2+、Cd2+及稀土；

pH=9～10，滴定Zn2+、Mn2+、Cd2+和稀土；

pH=10，滴定Mg2+；

pH=12～13，滴定Ca2+。1、直接滴定5直接滴定的條件：（1）lgCK′≥6；（2）反應(yīng)速度快;（3）有合適的指示劑，無(wú)指示劑封閉現(xiàn)象；（4）在控制的pH條件下，金屬離子不發(fā)生水解；例水硬度的測(cè)定:Ca2+、Mg2+

在pH=10.0的氨性緩沖溶液中，EBT為指示劑,

測(cè)Ca2+、Mg2+總量；pH>12，Mg(OH)2↓,用鈣指示劑,測(cè)Ca2+量.

6不能直接滴定的是：1、反應(yīng)速度慢的。2、堿金屬、堿土金屬M(fèi)Y不穩(wěn)定的。3、無(wú)合適的指示劑、對(duì)指示劑發(fā)生封閉、僵化現(xiàn)象。4、陰離子。72、返滴定例如：A13+直接滴定，反應(yīng)速率慢，Al3+對(duì)二甲酚橙等指示劑有封閉作用，Al3+易水解。故宜采用返滴定法。A13+EDTA準(zhǔn)確過(guò)量△pH≈3.5Al-EDTAA1Y過(guò)量EDTA二甲酚橙pH5～6Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液AlYZnYXO黃→紅83、置換滴定（1）置換出金屬離子

M與EDTA反應(yīng)不完全或所形成的配合物不夠穩(wěn)定。M＋NLML＋N9例：Ag+的測(cè)定若C(Ag+)=0.01mol/L,那么難以直接滴定。一般采用的方案是Ni2++Y4-NiY2-pH=10紫尿酸銨如何分別測(cè)定銀幣中銀和銅？（1）置換出金屬離子10（2）置換出EDTAEDTA與被測(cè)離子M及干擾離子全部配位，加入L，生成ML，并釋放出EDTA：MY＋L=ML＋Y11例：復(fù)雜鋁試樣的測(cè)定Al3+Mn+pH3.5

過(guò)量EDTAAlYMYY過(guò)量+ZnYZn2+pH5~6NH4FAlF6MY+YZnYZn2+pH5~6（2）置換出EDTA

例：銅合金中的Al（GB5121.4—1996）和水處理劑AlCl3（GB15892—1995）測(cè)定。加入過(guò)量的EDTA，配位完全，用Zn2+溶液去除過(guò)量的EDTA，然后加NaF或KF，置換后滴定之。

124、間接滴定

例：測(cè)定PO43-。加一定量過(guò)量的Bi(NO3)3，生成BiPO4沉淀，再用EDTA滴定剩余的Bi3+。

適用于不能形成配合物或形成的配合物不穩(wěn)定的情況

間接滴定方式操作較繁，引入誤差的機(jī)會(huì)也增多，不是一種很好的分析測(cè)定的方法。13

EDTA溶解性差，實(shí)驗(yàn)用的是它的二鈉鹽：乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2Y·H2O），也簡(jiǎn)稱為EDTA。1、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

間接配制法，實(shí)驗(yàn)室常用EDTA濃度為0.01-0.05mol/L，配制時(shí)，稱取一定量溶質(zhì)，用適量純水溶解，溶解后稀釋至所需體積，充分混合均勻，轉(zhuǎn)移至試劑瓶中待標(biāo)定。

二.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定142、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定 標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)：金屬Zn、Cu、Pb、Bi等金屬氧化物ZnO、Bi2O3鹽類CaCO3、MgSO4·7H2O等因?yàn)闃?biāo)定與滴定條件一致，可減少系統(tǒng)誤差。本實(shí)驗(yàn)配制的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，用來(lái)測(cè)定水硬度，所以選用CaCO3作為基準(zhǔn)物。標(biāo)定EDTA溶液用“鈣指示劑”或（鉻黑T）作為指示劑。

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變色原理：鈣指示劑在溶液pH值為12~14的條件下顯藍(lán)色，能和Ca2+生成穩(wěn)定的紅色絡(luò)合物。當(dāng)用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，Ca2+與EDTA生成無(wú)色的絡(luò)合物，當(dāng)接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，已與指示劑絡(luò)合的金屬離子被EDTA奪出，釋放出指示劑，溶液即顯示出游離指示劑的顏色，當(dāng)溶液從紅色變?yōu)樗{(lán)色，即為滴定終點(diǎn)。反應(yīng)式如下：

CaIn

+

Y=====CaY

+

In（紅色）（無(wú)色）

（無(wú)色）（藍(lán)色）161、準(zhǔn)確稱量CaCO30.3g，加水潤(rùn)濕，加（1+1)HCl溶解，轉(zhuǎn)移入容量瓶，配制成250ml溶液

2、用移液管移取25.00mＬ鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，加25ml水，邊搖邊加10%NaOH溶液，調(diào)pH至12，加少許鈣指示劑，搖勻后,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)。記錄EDTA消耗的體積V，計(jì)算EDTA的濃度，平行做兩份。

標(biāo)定步驟與操作要點(diǎn)171、硬度的表示

常用表示水硬度的方法是以水中Ca、Mg總量換算為CaO含量。單位為mmol/L、mg/L和(°)。

1°表示:1L水中含10mgCaO。德國(guó)度（°）

水硬度一般是指水中鈣、鎂離子的含量。水的總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總量。由Mg2+引起的稱鎂硬，由Ca2+引起的稱鈣硬。三.自來(lái)水的硬度測(cè)定18mg/L總硬度度數(shù)（°）0~44~88~1616~3030以上

標(biāo)志很軟水軟水中等硬度水硬水很硬水水硬度分類表192.自來(lái)水總硬度的測(cè)定方法

采用配位滴定法測(cè)定：

在pＨ≈１０的氨性溶液中，采用鉻黑T(In)做指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液直接測(cè)定Ca2+

、Mg2+總量。有：ＫＣａＹ＞ＫＭｇＹ＞ＫＭｇＩｎ＞ＹＣａＩｎ（EDTA)20滴定前：滴定中：Ca2++Mg2++In

Ca2++Mg2++MgIn+Y終點(diǎn)時(shí)：CaIn+MgIn+Y終點(diǎn)顏色：

CaIn+MgIn酒紅色CaY+MgY＋MgIn酒紅色純藍(lán)色酒紅色純藍(lán)色CaY+MgY＋I(xiàn)n反應(yīng)如下：21移液管移取100.00mL自來(lái)水錐形瓶中5mLNH3.H2O—NH4Cl緩沖溶液

鉻黑T搖勻

用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色

記錄的用量平行測(cè)定三次

22自來(lái)水總硬度表示23

滴定時(shí)，F(xiàn)e3+、Al3+等干擾離子用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金屬離子可用KCN、Na2S或巰基乙酸掩蔽。

分別測(cè)定水中鈣硬和鎂硬時(shí)，可取等量水樣加NaOH調(diào)節(jié)溶液pH=12~13,