EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置與標(biāo)定

1、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置與標(biāo)定； 自來(lái)水總硬度的測(cè)定,一.基礎(chǔ)知識(shí),配位滴定法： 又稱絡(luò)合滴定法 以生成配位化合物為基礎(chǔ)的滴定分析方法 滴定條件： 定量、完全、迅速、且有指示終點(diǎn)的方法 配位劑種類： 無(wú)機(jī)配位劑：形成分級(jí)絡(luò)合物，簡(jiǎn)單、不穩(wěn)定 有機(jī)配位劑：形成低絡(luò)合比的螯合物，復(fù)雜而穩(wěn)定 常用有機(jī)氨羧配位劑 乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸：EDTA,EDTA的物理性質(zhì) 水中溶解度小，難溶于酸和有機(jī)溶劑； 易溶于NaOH或NH3溶液 Na2H2Y2H2O,EDTA的離解平衡,各型體濃度取決于溶液pH值 pH 1 強(qiáng)酸性溶液 H6Y2+ pH 2.676.16 主要H2Y2- pH 10.26堿性溶液 Y

2、4,H6Y2+ H+ + H5Y+ H5Y+ H+ + H4Y H4Y H+ + H3Y- H3Y- H+ + H2Y2- H2Y2- H+ + HY3- HY3- H+ + Y4,最佳配位型體,水溶液中七種存在型體,EDTA配合物特點(diǎn),1. 廣泛配位性五元環(huán)螯合物穩(wěn)定、完全、迅速 2. 具6個(gè)配位原子，與金屬離子多形成1：1配合物 3. 與無(wú)色金屬離子形成的配合物無(wú)色，利于指示終點(diǎn) 與有色金屬離子形成的配合物顏色更深,二.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解EDTA標(biāo)液的配制和標(biāo)定原理； 2.掌握常用的標(biāo)定EDTA的方法。 3.了解水的硬度的概念，測(cè)定水硬度的意義，以及水的硬度的表示方法,三、實(shí)驗(yàn)原理,EDT

3、A是一種很好的氨羧絡(luò)合劑，它能和許多種金屬離子生成很穩(wěn)定的絡(luò)合物，所以廣泛用來(lái)滴定金屬離子。實(shí)驗(yàn)用的是它的二鈉鹽：乙二胺四乙酸二鈉（Na2H2YH2O），也簡(jiǎn)稱為EDTA。 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、MgSO47H2O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”（鉻黑T）作為指示劑,變色原理：鈣指示劑在溶液pH值為1214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

4、+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,測(cè)定水的總硬度原理 測(cè)定水的總硬度就是測(cè)定水中鈣、鎂的總量，采用EDTA絡(luò)合滴定法。 用pH=10氨性緩沖液，以EDTA作為絡(luò) 合滴定劑劑，與水中的鈣、鎂反應(yīng)，生成 EDTA-鈣和EDTA-鎂絡(luò)合物，根據(jù)滴定消 耗的EDTA體積和EDTA濃度可求得水中 鈣和鎂的含量,四實(shí)驗(yàn)儀器及藥品,電子天平，稱量瓶，容量瓶玻璃棒移液管吸耳球燒杯錐形瓶

5、，酸式滴定管洗瓶，碳酸鈣粉末，NH4+-NH4Cl緩沖溶液，鉻黑T，Mg2+-EDTA溶液，HCl溶液，蒸餾水,五.實(shí)驗(yàn)步驟,1）、Ca2+標(biāo)準(zhǔn)溶液 差減法稱取計(jì)算量的CaCO3于150ml小燒杯中溶解（少量水潤(rùn)濕，蓋上表面皿，用滴管從燒杯嘴處滴加HCl至CaCO3完全溶解冷卻定量轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中定容計(jì)算Ca2+的濃度。 （2）、EDTA溶液的配制 天平稱取計(jì)算量的EDTA二鈉鹽于200ml燒杯中溫?zé)崛芙饫鋮s。 （3）、EDTA的標(biāo)定 用CaCO3為基準(zhǔn)物質(zhì)，鉻黑T為指示劑標(biāo)定EDTA 移液管準(zhǔn)確平行移取25.00ml Ca2+標(biāo)準(zhǔn)溶液三份于錐形瓶中加一滴甲基紅，用氨水中和至紅變黃加1

6、0mlNH3NH4Cl緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值加入鉻黑T指示劑用EDTA滴定至藍(lán)色計(jì)算EDTA濃度,4) 、水樣總硬度測(cè)定 1.水樣的準(zhǔn)備 用移液管準(zhǔn)確吸取待測(cè)水樣25.00mL，注入250mL錐形瓶中，稀釋至約50mL，加入pH=10緩沖溶液（氨-氯化銨）1-2mL，加鉻黑T指示劑少許，搖勻，此時(shí)溶液呈酒紅色。 2.滴定 用0.01molL-1 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)試樣進(jìn)行滴定，并用力搖動(dòng)溶液，滴定速度約3-4滴/秒，直至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色，15秒不褪色，既為終點(diǎn),六.注意事項(xiàng),1在配制EDTA溶液時(shí)要保證固體要全部溶解。 2碳酸鈣基準(zhǔn)試劑加HCl溶解時(shí)要緩慢，以防 二氧化碳冒出時(shí)帶走一部分溶液

7、。 3絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)行時(shí)要緩慢，保證其充分反應(yīng)。 4酸式滴定管，移液管均應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,置換出的Mg2+與鉻黑T顯出很深的紅色：Mg2+EBTMgEBT（紅色） 但EDTA與Ca2+的絡(luò)合能力比Mg2+強(qiáng)，滴定時(shí)，EDTA先與Ca2+絡(luò)合，當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，EDTA奪取MgEBT中的Mg2+，形成MgY， YMgEBTMgY+EBT (藍(lán)色) 游離出的指示劑顯藍(lán)色，變色很明顯，在這里，滴定前的MgY與最后生成的MgY物質(zhì)的量相等，故不影響滴定結(jié)果,3.滴定為什么要在緩沖溶液中進(jìn)行？如果沒(méi)有緩沖溶液存在，將會(huì)導(dǎo)致什么現(xiàn)象發(fā)生？ 答案要點(diǎn)：在絡(luò)合滴定過(guò)程中，隨著絡(luò)合物的生成，不斷有H釋出： MH2YMY2H 因此，溶液的酸度不斷增大，酸度增大的結(jié)果，不僅降低了絡(luò)合物的條件穩(wěn)定常數(shù)，使滴定突躍減小，而且破壞了指示劑變色的最適宜酸度范圍，導(dǎo)致產(chǎn)生很大的誤差。因此在絡(luò)合滴定中，通常需要加入溶液來(lái)控制溶液的pH值,七.思考題,1.在中和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的HCl時(shí)，能否用酚酞取代甲基紅，為什么？ 答案要點(diǎn)：不能用酚酞取代甲基紅，氨水中和鹽酸，產(chǎn)物NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽，呈弱酸性，而酚酞是堿性指示劑，故不能用酚酞作指示劑，而甲基紅的變色范圍是4.4-6.2，可以用來(lái)做指示劑。 2.闡述Mg2+-EDTA能夠提高終點(diǎn)敏銳度的原理。 答案要