配位反應平衡與配位滴定法-金屬指示劑

Contents目1錄無機及分析化學常見的金屬指示劑常見的金屬指示劑無機及分析化學常見的金屬指示劑常用的金屬指示劑

鉻黑T

：黑色粉末，有金屬光澤，適宜pH范圍9～10滴定Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pb2+

時常用。單獨滴定Ca2+時，變色不敏銳，常用于滴定鈣、鎂合量。使用時應注意：(1)其水溶液易發(fā)生聚合，需加三乙醇胺防止；(2)在堿性溶液中易氧化，加還原劑（抗壞血酸）；(3)不宜長期保存。無機及分析化學常見的金屬指示劑鉻黑

T（EriochromeBlackT，EBT）

1-(1-羥基-2-萘偶氮)-5-硝基-2-萘酚-4-磺酸鈉

pKa=6.3pKa=

11.6H2In-

HIn2-

In3-

紫紅藍橙

Mg2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Mn2+等不穩(wěn)定——固體指示劑

M

-

EBTpH7

11無機及分析化學常見的金屬指示劑

鈣指示劑

pH=7時，紫色；

pH=12～13時：藍色；

pH=12～14時，與鈣離子配合呈酒紅色。無機及分析化學常見的金屬指示劑

PAN指示劑

稀土分析中常用，水溶性差，易發(fā)生指示劑僵化。Cu－PAN指示劑

CuY與少量PAN的混合溶液。加到含有被測金屬離子M的試液中時，發(fā)生置換反應：

CuY+PAN+M→MY+Cu—PAN滴定終點時：Cu—PAN+Y→CuY+PAN

無機及分析化學常見的金屬指示劑PAN（1-(2-pyridylazo)-2-naphthol）

1-(2-砒啶偶氮)-2-萘酚

pKa=1.9pKa=

12.2H2In+HIn

In-

黃綠黃淡紅

Cu2+、Zn2+、Cd2+、In3+等

水溶性較差，變色緩慢

——加入乙醇或適當加熱

M-PAN

pH2

12無機及分析化學常見的金屬指示劑Cu

-

PAN指示劑（置換反應）

CuY+PAN+MCuPAN+MY

深藍色

黃色紅色

Cu

-

PAN指示劑的適用pH范圍較寬可以用于M、N共存體系的連續(xù)滴定調(diào)節(jié)pH和CuY用量——改變pMep值使

pM

，以準確指示滴定終點

無機及分析化學常見的金屬指示劑M-XO

二甲酚橙（XylenolOrange，XO）

3,3

-雙[N,N

-二(羧甲基)氨甲基]-鄰-甲酚磺酞pKa=6.3H7In+……

H3In-H2In4-……

In5-

黃紅

pH5

6時滴定Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+等

pH1

2時滴定Bi3+

pH

6.3無機及分析化學常見的金屬指示劑

常見的

金屬指

示劑Contents目1錄無機及分析化學金屬指示劑的作用原理金屬指示劑的作用原理無機及分析化學金屬指示劑的作用原理

+H+

||HIn絡合滴定終點的檢測

1.金屬指示劑

In+M

MIn

甲色乙色堿色酸色顏色：與MIn有明顯差異~

酸度酸效應：lgKMIn

=lg

KMIn-lg

In(H)

大小合適，即MIn有適當?shù)姆€(wěn)定性無機及分析化學金屬指示劑的作用原理

+H+

||HIn絡合滴定終點的檢測

1.金屬指示劑

In+M

MIn

甲色乙色

，

時，變色點pMt=lgKMIn

pMt=lgKMIn

±

1顏色：與MIn有明顯差異~

酸度酸效應：lgKMIn

=lg

KMIn-lg

In(H)

隨酸度變化堿色酸色無機及分析化學金屬指示劑的作用原理

金屬指示劑及其他指示

終點的方法

金屬指示劑的性質(zhì)和作用原理(1)金屬指示劑是一些有機配位劑，可與金屬離子形成有色配合物；(2)所生成的配合物顏色與游離指示劑的顏色不同；

利用配位滴定終點前后，溶液中被測金屬離子濃度的突變造成的指示劑兩種存在形式（游離和配位）顏色的不同，指示滴定終點的到達。(動畫)無機及分析化學金屬指示劑的作用原理金屬指示劑變色過程：例：滴定前，Mg2+溶液(pH8～10)中加入鉻黑T后，溶液呈酒紅色，發(fā)生如下反應：鉻黑T(■)

+Mg2+=Mg2+-鉻黑T(■)滴定終點時，滴定劑EDTA奪取Mg2+-鉻黑T中的Mg2+,使鉻黑T游離出來，溶液呈藍色，反應如下：

Mg2+-鉻黑T(■)+

EDTA=鉻黑T(■)+Mg2+-EDTA無機及分析化學金屬指示劑的作用原理注意金屬指示劑適用pH范圍：金屬指示劑也是多元弱酸或多元弱堿；能隨溶液pH變化而顯示不同的顏色；使用時應注意金屬指示劑的適用pH范圍。鉻黑T在不同pH時的顏色變化。使用范圍pH8~11Contents目1錄無機及分析化學金屬指示劑應具備的條件及在使用中存在的問題金屬指示劑應具備的條件2金屬指示劑在使用中存在的問題無機及分析化學金屬指示劑的作用原理

+H+

||HIn絡合滴定終點的檢測

1.金屬指示劑

In+M

MIn

甲色乙色堿色酸色顏色：與MIn有明顯差異~

酸度酸效應：lgKMIn

=lg

KMIn-lg

In(H)

大小合適，即MIn有適當?shù)姆€(wěn)定性無機及分析化學金屬指示劑的作用原理金屬指示劑應具備的條件(1)在滴定的pH范圍內(nèi)，游離指示劑與其金屬配合物之間應有明顯的顏色差別(2)指示劑與金屬離子生成的配合物應有適當?shù)姆€(wěn)定性

不能太大：應使指示劑能夠被滴定劑置換出來；

不能太?。悍駝t未到終點時游離出來，終點提前；(3)指示劑與金屬離子生成的配合物應易溶于水。

易變質(zhì)；不宜久放。無機及分析化學金屬指示劑使用時存在的問題指示劑封閉與指示劑僵化:指示劑封閉（動畫）——指示劑與金屬離子生成了穩(wěn)定的配合物而不能被滴定劑置換；例：鉻黑T能被Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+封閉，可加入三乙醇胺掩蔽。指示劑僵化（動畫）——如果指示劑與金屬離子生成的配合物不溶于水、生成膠體或沉淀，在滴定時，指示劑與EDTA的置換作用進行的緩慢而使終點拖后變長例：PAN指示劑在溫度較低時易發(fā)生僵化；可通過加有機溶劑或加熱的方法避免。例如,測定水的硬度以EBT為指示劑，pH=10，滴定Ca2+、Mg2+時，F(xiàn)e3+、Al3+、Co2+、Ni2+對指示劑有封閉作用，加入三乙醇胺掩蔽Fe3+、Al3+，加入KCN（或Na2S），掩蔽Co2+、Ni2+.消除干擾：無機及分析化學金屬指示劑使用中存在的問題測定Ni2+

試樣加入過量的EDTANiYY（余量）EBTZn2+(標準溶液)NiYZnYEBTNiYZnYEBT–Zn稍過量的Zn2+Zn2+(標準溶液)Y（過量）NiYY（余量）

EBT終點：藍色紅色無機及分析化學金屬指示劑使用中存在的問題無機及分析化學

選擇指示劑考慮顏色pMep=pMt=lgKMIn