2023學(xué)年完整公開課版酸度的選擇

金屬離子被準(zhǔn)確滴定的條件之一是：lgK’MY≥8而lgK’MY=(lgKMY-lgY-lgM)≥8其中：lgY的大小受酸度的影響，(1)酸度增大時(shí)，lgY增大，lgK’MY減小，對滴定不利。(2)酸度減小時(shí)，雖然lgY減小，lgK’MY增大，對滴定有利，但是，酸度太小時(shí)，金屬離子也可能水解，使KM’Y減小，不有利于滴定。兩種因素相互制約，要找出最佳點(diǎn)。在該pH值下，其條件穩(wěn)定常數(shù)能夠滿足滴定要求，同時(shí)金屬離子也不發(fā)生水解，即最小pH。不同金屬離子有不同的最小pH值。所以要控制溶液酸度。酸度的選擇設(shè)不存在其他副反應(yīng)，只考慮酸效應(yīng)，則：

lgY(H)(max)=lgKMY-lgK’MY(min)

為此，對溶液酸度要有一定控制，酸度高于這個(gè)限度就不能準(zhǔn)確進(jìn)行滴定，這一限度就是配位滴定所允許的最高酸度(最低pH值)。滴定任一金屬離子的最低pH值，可按下式，

lgY(H)(max)=lgKMY-8

先算出各種金屬離子的lgY(H)值，再查出其相應(yīng)的pH值。這個(gè)pH值即為滴定某一金屬離子的最低pH值。使用條件：cM,sp=0.010mol.L-1，△pM=0.2，|Et|=0.1%最低pH（最高酸度）

酸度的選擇例題計(jì)算pH=2.0和pH=5.0時(shí)，ZnY的條件穩(wěn)定常數(shù)K'ZnY

，判斷能否準(zhǔn)確滴定。已知：lgK

ZnY=16.50，pH=2.0時(shí)，lgαY(H)=13.79；pH=5.0時(shí)，lgαY(H)=6.45。解：pH=2.0，lgK'ZnY=lgKZnY-lgαY(H)=16.50-13.79=2.71<8，不能準(zhǔn)確滴定；pH=5.0，lgK'ZnY=16.50-6.45=10.05>8，能準(zhǔn)確滴定。

酸度的選擇例題已知lgKZnY=16.50當(dāng)cZn=0.01M時(shí)，lgαY(H)≤lgcM+lgKMY–6=-2+lgKMY–6=lgKMY–8=8.50

最低pH值為4.0當(dāng)cZn=0.001M時(shí)，lgαY(H)≤lgcM+lgKMY–6=-3+lgKMY–6=lgKMY–9=7.50最低pH值為4.5。

酸度的選擇例題已知lgKZnY=16.50，若用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確滴定0.01mol/LZn2+溶液，所允許的最低pH值約為（）。

A．3.0B．4.0C．5.0D．6.0附表：在不同pH條件下EDTA的lgα

Y(H)

值pH3.04.05.06.0lgαY(H)10.638.446.454.65√酸度的選擇最低酸度或最大pH值，根據(jù)產(chǎn)生氫氧化物沉淀計(jì)算：

M+nOH-=M(OH)n要使M(OH)n

沉淀，須滿足[M][OH]n≥KSP求出[OH-]，即為準(zhǔn)確滴定該金屬離子的最大pH。

最高pH（最低酸度）酸度的選擇適宜酸度范圍最高酸度和最低酸度之間的酸度范圍稱為滴定的“適宜酸度范圍”。如果滴定在此范圍內(nèi)進(jìn)行就有可能達(dá)到一定的完全程度，至于在實(shí)際操作中能否達(dá)到預(yù)期的準(zhǔn)確度，還需結(jié)合指示劑的變色點(diǎn)來考慮。酸度的選擇根據(jù)pH值對lgKMY作圖，即可給出EDTA滴定一些金屬離子所允許的最低pH值，此曲線稱“林邦曲線”，或稱“酸效應(yīng)曲線”。酸度的選擇作用1.從曲線上可以找出，進(jìn)行各離子滴定時(shí)的最低pH值。如果小于該pH值，就不能配位或配位不完全，滴定就不可能定量地進(jìn)行。2.從曲線可以看出，在一定pH值范圍內(nèi)，哪些離子被滴定，哪些離子有干擾。3.從曲線還可以看出，利用控制溶液酸度的方法，有可能在同一溶濃中連續(xù)滴定幾種離子。例如，當(dāng)溶液中含有Bi3+、Zn2+及Mg2+時(shí)，可以用甲基百里酚酞作指示劑，在pH=1.0時(shí)，用EDTA滴定Bi3+時(shí)，然后在pH=5.0-6.0時(shí)，連續(xù)滴定Zn2+，最后在pH=10.0-11.0時(shí)，滴定Mg2+。酸度的選擇說明必須指出，滴定時(shí)實(shí)際上所采用pH值，要比允許的最低pH值高一些，這樣可以使金屬離子配位的更完全些。但是，過高的pH值會(huì)引起金屬離子的水解，而生成M(OH)mn-m型的羥基配合物，從而降低金屬離子與EDTA配位的能力，甚至?xí)蒑(OH)n沉淀妨礙MY配合物的形成。酸效應(yīng)曲線表示了pH對配合物形成的影響。對FeY-這樣穩(wěn)定的配合物來說，可以在較高的酸度下進(jìn)行滴定；對MgY2-這樣不太穩(wěn)定的配合物來說，則必須在較低的酸度下才能滴定。酸度的選擇

當(dāng)有數(shù)種金屬離子存在時(shí)，酸效應(yīng)曲線指出了控制pH進(jìn)行選擇滴定或連續(xù)滴定的可能性。例如：鐵和鋁的滴定，就是基于控制溶液不同酸度而進(jìn)行連續(xù)滴定的。調(diào)節(jié)pH=2-2.5，用EDTA先滴定Fe3+，此時(shí)Al3+不干擾。然后，調(diào)節(jié)溶液的pH=4.0-4.2，再繼續(xù)滴定Al3+。由于Al3+與EDTA的配位反應(yīng)速度緩慢，通常采用加入過量EDTA，然后用標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴過量EDTA來測定Al3+。酸度的選擇用0.02000mol.L-1EDTA滴定0.020mol.L-1Zn2+時(shí)。(1)計(jì)算滴定的最高酸度和最低酸度。(2)如欲采用二甲酚橙為指示劑，滴定應(yīng)在什么酸度范圍內(nèi)進(jìn)行？已知lgKZnY=16.50，Zn(OH)2的Ksp=10-16.92，pH=4.0時(shí)，lgY(H)=8.44例題酸度的選擇解：(1)已知lgKZnY=16.50，lgY(H)(max)=lgKZnY-6可得

lgY(H)(max)=lgKZnY-6=16.50-6=8.50

已知：pH=4.0時(shí)，lgY(H)=8.44,

接近lgY(H)(max)=8.50

所以pH=4是滴定的最高酸度酸度的選擇已知：Zn(OH)2的KSp=10-16.92

若[Zn2+]=cZn=10-1.70mol/L，則：最低酸度(2)因此滴定Zn2+的適宜酸度范圍為pH=4.0～6.39。由于二甲酚橙應(yīng)在pH＜6.0的酸度下使用，故此時(shí)滴定Zn2+應(yīng)在pH=