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标准滴走溶液

时间:2022-02-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:配位滴定法又称络合滴定法,是以配位反应为基础的滴定分析方法。配位反应在分析化学中的应用非常广泛,如许多显色剂、萃取剂、沉淀剂、掩蔽剂等都是配位剂。因此,配位反应的有关理论和实践知识是分析化学的重要内容之一。由于大多数无机配位剂只含有一个配位原子,不能形成环状稳定的配合物,且各级稳定常数又比较接近,不符合配位滴定分析的要求,从而限制了配位滴定的发展。

配位滴定法又称络合滴定法,是以配位反应为基础的滴定分析方法。配位反应在分析化学中的应用非常广泛,如许多显色剂、萃取剂、沉淀剂、掩蔽剂等都是配位剂。因此,配位反应的有关理论和实践知识是分析化学的重要内容之一。

3.1.1 配位滴走反应的条件

能用于配位滴定的反应必须具备以下条件:

①用于配位滴定的反应要能进行完全,生成的配合物要稳定,否则滴定终点不明显。

②配位反应要定量进行,即金属离子与配位剂的比例要恒定,这样才有定量计算的基础。

③反应必须快速。

④要有适当的方法指示滴定终点。

⑤滴定过程中生成的配合物最好是可溶的。

在配位滴定法中所用的配位剂,最早为一些无机物。由于大多数无机配位剂只含有一个配位原子,不能形成环状稳定的配合物,且各级稳定常数又比较接近,不符合配位滴定分析的要求,从而限制了配位滴定的发展。直至20世纪40年代,许多有机配合剂,特别是氨羧配合剂用于配位滴定后,配位滴定法得到了迅速的发展,现已成为广泛应用的分析方法之一。

3.1.2 EDTA

1)EDTA的化学性质

EDTA(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid)是乙二胺四乙酸(H4Y)及其二钠盐(Na2H2Y· 2H2O)。其结构为

式中,两个羧基上的H转移到两个N原子上,形成双偶极离子,常用H4Y表示。在较低的p H下,还可再与两个H结合而形成H6Y2+,这样乙二胺四乙酸就相当于六元酸,并有6级离解平衡,因此在不同p H,EDTA的主要存在形式不同;由于乙二胺四乙酸在水中的溶解度很小,但其二钠盐(Na2H2Y·2H2O)在水中具有较大的溶解度,且易于精制,故广为应用,一般也称为EDTA。EDTA与金属离子形成配合物的特点决定了其作为最常用的配位剂之一。

2)EDTA的物理性质

(1)乙二胺四乙酸(H4Y)

白色无水结晶粉末,室温时溶解度较小(22℃时溶解度为0.02g/100m L),难溶于酸和有机溶剂,易溶于碱或NH3溶液中形成相应盐。

(2)乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y·2H2O)

白色结晶粉末,室温下可吸附水分0.3%,EDTA二钠盐易溶于水(22℃时溶解度为11.1 g/100m L,浓度约0.3mol/L,p H≈4.4)。

3)EDTA的应用

乙二胺四乙酸不适宜作滴定剂;乙二胺四乙酸二钠盐适宜作滴定剂。通常所说的EDTA指的是Na2H2Y·2H2O。

4)EDTA在水溶液中的型体

EDTA在水溶液中有7种型体:H6Y2+、H5Y、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-。为了讨论的方便,常可略去离子的电荷。在7种型体中,只有Y4-能与金属离子直接配位。

EDTA溶液中各种存在形式的分布图如图3.1所示。由图3.1中可知,不同p H,EDTA的主要存在形式不同。

图3.1 EDTA溶液中各种存在形式的分布图

5)EDTA-M的特点

①广泛性:除碱金属外,EDTA几乎能与所有金属离子配位。

②配位比简单:EDTA与金属离子多数情况下都形成1∶1配合物。

③稳定性高:能与金属离子形成具有多个五元环结构的螯合物(见图3.2)。

④可溶性:配合物有较好的水溶性。

⑤配合物的颜色:与无色金属离子形成的螯合物无色,与有色的金属离子形成的螯合物颜色加深。如Ni2+显浅绿色,而Ni Y2-显蓝绿色;Cu2+显浅蓝色,而Cu Y2-显深蓝色。

图3.2 EDTA-M螯合物立体结构

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