EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

會(huì)計(jì)學(xué)1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制在硫酸銅溶液中加入一定量的氨水，溶液顏色發(fā)生了變化是否意味著生成了新物質(zhì)pH試紙，基本為中性滴加氯化鋇，有沉淀生成滴加氫氧化鈉，無沉淀生成上述實(shí)驗(yàn)表明無自由NH3和Cu2+存在，有自由SO42-存在第1頁/共34頁內(nèi)界外界中心離子配位原子配位體配位數(shù)（配體數(shù)目）配位鍵——空軌道與孤對(duì)電子作用1913年瑞士人維爾納因?yàn)樵谂湮焕碚撋系呢暙I(xiàn)獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)第2頁/共34頁1分析化學(xué)中常用的絡(luò)合物1簡(jiǎn)單絡(luò)合物2螯合物第3頁/共34頁一、簡(jiǎn)單絡(luò)合物

例如：Cu2+與NH3的絡(luò)合

由中心離子和單齒配位體（ligand）形成，分級(jí)絡(luò)合.

逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)接近，溶液中有多種絡(luò)合形式同時(shí)存在.

常用作掩蔽劑、顯色劑和指示劑。第4頁/共34頁

二、螯合物

螯合物：由中心離子和多齒配位體形成絡(luò)合滴定通常指以EDTA絡(luò)合劑的滴定分析

例如：氨羧絡(luò)合劑形成穩(wěn)定的五員環(huán)螯合物，通常絡(luò)合比為1:1應(yīng)用最廣的是乙二胺四乙酸(EDTA)（ethylenediaminetetraaceticacid）第5頁/共34頁三、乙二胺四乙酸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NH3或NaOH溶液——Na2H2Y?2H2O第6頁/共34頁各型體濃度取決于溶液pH值

pH＜1強(qiáng)酸性溶液→

H6Y2+

pH2.67～6.16→

主要H2Y2-

pH＞10.26堿性溶液→Y4-

H6Y2+

H++H5Y+

H5Y+

H++H4YH4Y

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

pH＜0.90

0.90~1.60

1.60~2.0

2.0~2.67

2.75~6.16

6.16~10.26

＞10.26

主要型體H6Y2+

H5Y+

H4Y

H3Y-

H2Y2-

HY3-

Y4-第7頁/共34頁四、乙二胺四乙酸的螯合物通常，EDTA與Mn+形成螯合物的絡(luò)合比為1：1；EDTA的七種型體中只有Y4-真正起絡(luò)合作用；其它型體將隨著絡(luò)合反應(yīng)的進(jìn)行釋放H+出來：

M++H2Y2-=MY3-+2H+ M2++H2Y2-=MY2-+2H+ M3++H2Y2-=MY-+2H+ M4++H2Y2-=MY+2H+第8頁/共34頁EDTA絡(luò)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絡(luò)合物3.與無色金屬離子形成的絡(luò)合物無色，與有色金屬離子形成的絡(luò)合物顏色更深第9頁/共34頁螯合劑:

乙二胺，EDTA等乙二胺–Cu2+第10頁/共34頁EDTA乙二胺四乙酸

(H4Y)EthyleneDiamineTetraAceticacid

乙二胺四乙酸二鈉鹽(Na2H2Y·2H2O)HOOCH2C-OOCH2CCH2COO-CH2COOHNH+-CH2-CH2-NH+第11頁/共34頁Co-EDTA螯合物的立體構(gòu)型廣泛配位性→五元環(huán)螯合物→穩(wěn)定、完全、迅速與無色金屬離子形成的配合物無色,與有色金屬離子形成的配合物顏色更深具6個(gè)配位原子，與金屬離子多形成1：1配合物乙二胺四乙酸的螯合物第12頁/共34頁第13頁/共34頁一、指示劑的作用原理M+In=MIn

顏色甲

顏色乙

金屬離子指示劑具備的條件：（滴定M+Y=MY）MIn+Y=MY+In顏色乙

顏色甲(1)MIn與In的顏色顯著不同。(2)反應(yīng)靈敏、迅速，有良好的變色可逆性。(3)MIn的穩(wěn)定性適當(dāng)。(4)穩(wěn)定，便于儲(chǔ)存和使用。第14頁/共34頁常用金屬指示劑指示劑pH范圍InMIn直接滴定M鉻黑T(EBT)7-10藍(lán)紅Mg2+Zn2+二甲酚橙(XO)(6元酸)<6黃紅Bi3+Pb2+Zn2+磺基水楊酸(SSal)2無紫紅Fe3+鈣指示劑10-13藍(lán)紅Ca2+PAN(Cu-PAN)

2-12黃紅Cu2+(Co2+Ni2+)第15頁/共34頁1.鉻黑T(EBT)(EBT-eriochromeblackT)H2In-H++HIn2-pKa2=6.30紅色

藍(lán)色HIn2-H++In3-pKa3=11.60藍(lán)色

橙色它與金屬離子形成的絡(luò)合物為酒紅色使用范圍:6.30<pH<11.60

通常使用pH9-11的氨性緩沖溶液常用金屬離子指示劑第16頁/共34頁2.鈣指示劑pKa1=7.4pKa2=13.5H2In-HIn2-In3-+H+酒紅色

藍(lán)色

酒紅色它與金屬離子形成的絡(luò)合物為紅色,Ca2+,Fe3+

和Al3+封閉作用.使用范圍:pH12~13第17頁/共34頁一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定原理。2．掌握常用的標(biāo)定EDTA的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理

EDTA：乙二胺四乙酸（H4Y），水溶性小，通常制成二鈉鹽（Na2H2Y），也稱為EDTA或EDTA

二鈉鹽。

EDTA常因吸附約0.3%的水分和其中含有少量雜質(zhì)而不能直接用做標(biāo)準(zhǔn)溶液。通常先將EDTA配成所需要的大概濃度，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定。用于標(biāo)定EDTA的基準(zhǔn)物質(zhì)有金屬，如Cu,Zn,Ni,Pb等，或者是某些鹽，如ZnSO4·7H2O，MgSO4·7H2O，CaCO3等。第18頁/共34頁1.EDTA的特點(diǎn)：

a.配位能力強(qiáng)；氨氮和羧氧兩種配位原子；b.多元弱酸；EDTA可獲得兩個(gè)質(zhì)子，生成六元弱酸；

c.與金屬離子能形成多個(gè)多元環(huán)，配合物的穩(wěn)定性高；d.與大多數(shù)金屬離子1∶1配位，計(jì)算方便；右圖為NiY

結(jié)構(gòu)第19頁/共34頁2.金屬離子指示劑：在絡(luò)合滴定時(shí)，與金屬離子生成有色絡(luò)合物來指示滴定過程中金屬離子濃度的變化。M+In←→MIn

顏色甲顏色乙滴入EDTA后，金屬離子逐步被絡(luò)合，當(dāng)達(dá)到反應(yīng)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，釋放出指示劑的顏色：MIn+Y←→MY+In顏色乙←→顏色甲第20頁/共34頁常用的標(biāo)定方法：1．以Zn2+為基準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確稱取鋅粒0.16g置于150mL燒杯中，加入6mL(1:1)HCl，蓋上表面皿溶解，定容于250mL容量瓶。移取25mL試樣三份，加2滴二甲酚橙，用200g/L六次甲基四胺中和溶液至穩(wěn)定的紫紅色，再補(bǔ)加六次甲基四胺5mL，用EDTA滴定至黃色。第21頁/共34頁2．以CaCO3為基準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確稱取CaCO30.25g置于150mL燒杯中，少量水潤(rùn)濕，加入5mL(1:1)HCl，蓋上表面皿溶解，定容于250mL容量瓶。移取25mL試樣三份，加1滴甲基紅，用氨水中和溶液至穩(wěn)定的黃色，再補(bǔ)加20mL水，5mLMg-EDTA，10mLNH3-NH4Cl緩沖液，3滴鉻黑T，用EDTA滴定至純藍(lán)色為終點(diǎn)。第22頁/共34頁四、實(shí)驗(yàn)步驟0.02mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定（1）EDTA的配制：稱取EDTA二鈉鹽1.9g，溶解于100mL溫水中，定容至250mL。（2）0.02mol·L-1Zn2+標(biāo)液配制：

準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物ZnO0.4~0.6g于小燒杯中（一份），少許水潤(rùn)濕，逐滴加入1:1HC1約2~4mL，邊加邊攪至完全溶解為止（切記不能先加水！）。用去離子水把濺到杯壁上的溶液淋洗入燒杯中，然后轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。第23頁/共34頁（3）EDTA的標(biāo)定：

移取25.00mL試液于250mL錐形瓶，加25mL水，緩慢滴加氨水至剛出現(xiàn)白色渾濁，加10mL氨緩沖溶液，+3d鉻黑T，搖勻。滴加EDTA至由酒紅色突變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)。平行三份。第24頁/共34頁3實(shí)驗(yàn)步驟

1、0.020mol·L-1EDTA溶液的配制和標(biāo)定

EDTA溶液的配制：稱取2.0g乙二胺四乙二酸二鈉加入100mL水微熱溶解稀釋配成250mL溶液第25頁/共34頁Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液配制用水稀釋至刻度，搖勻，計(jì)算其準(zhǔn)確濃度用燒杯稱取0.4000～0.6000gZnO少量水潤(rùn)濕蓋上表面皿慢慢滴加1:1的HCl5mL溶解加少量水稀釋定量轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶第26頁/共34頁EDTA溶液的標(biāo)定移取25.00mLZn標(biāo)準(zhǔn)溶液25mL水緩慢滴加氨水至剛好沉淀EDTA溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色平行做三份，計(jì)算EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度+10mL氨緩沖溶液，+3dEBT，搖勻第27頁/共34頁絡(luò)合滴定結(jié)果的計(jì)算直接滴定法中，通常為1：1絡(luò)合，按下式計(jì)算第28頁/共34頁數(shù)據(jù)記錄123VEDTA初VEDTA末VEDTACEDTACEDTA平均偏差d平均偏差d相對(duì)平均偏差mZnO=0.4000g；顏色：酒紅色—藍(lán)色第29頁/共34頁四、注意事項(xiàng)：1.絡(luò)合反應(yīng)速度較慢，滴定時(shí)滴加速度不能太快，特別是臨近終點(diǎn)時(shí)，要邊滴邊搖晃。2.水的要求較高，本實(shí)驗(yàn)用水為二次水。第30頁/共34頁實(shí)驗(yàn)安排EDTA，配好，一組150mL。250mL，按操作步驟配制Zn2+溶液。6N鹽酸配好，每排1瓶，一組用量約10mL。氨緩沖溶液用量