络合滴定法总第23讲.ppt
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当用目视法检测滴定终点时,干扰离子可能带来两个方面的干扰:一是对滴定反应的干扰,即在M离子被滴定的过程中,干扰离子也发生反应,多消耗滴定剂造成滴定误差;二是对滴定终点颜色的干扰,即在某些条件下,虽然干扰离子的浓度cN及其与EDTA的络合物稳定性都足够小,在M被滴定到化学计量点附近时,N还基本上没有络合,不干扰滴定反应。但是由于金属指示剂的广泛性,有可能和N形成一种与MIn同样(或干扰)颜色的络合物,致使M的计量点无法检测。为此,要实现混合离子的分步滴定,一是要设法降低N与EDTA络合物的稳定性,二是降低N与指示剂(In)络合物的稳定性。即通过减小cN、lgK’NY及lgK’NIn来消除干扰。一、分步滴定的可行性判据前面已经讨论过,当用EDTA标准溶液滴定单独一种金属离子时,如果满足lgcM•K’MY≥6(或lgK’MY≥8),就可以准确滴定,误差≦0.1%。但当溶液中有两种以上的金属离子共存时,情况就比较复杂,干扰的情况与两者的K’值和浓度有关。如果被测定的金属离子的浓度cM越大,干扰离子的浓度cN越小,被测离子络合物的K’MY越大,干扰离子络合物的K’NY越小,则滴定M时,N离子的干扰也就越小。1.在较高的酸度下滴定M离子酸度较高时,EDTA的酸效应是主要的影响因素,杂质离子N与EDTA的副反应可以忽略。即αY(H)>>αY(N),αY≈αY(H)lgKMY′=lgKMY-lgαY(H)可认为N的存在对M的滴定不产生干扰。2.在较低的酸度下滴定M离子酸度较低时,杂质离子N与EDTA的副反应是主要的影响因素,EDTA的酸效应可以忽略。即αY(N)>>αY(H)αY≈αY(N)≈cN,spKNY(cN,spKNY>>1)lgKMY′=lgKMY-lgKNY-lgcN,sp=ΔlgK-lgcN,sp而lgcM,spKMY′=ΔlgK+lg(cM,sp/cN,sp)=ΔlgK+lg(cM/cN)若cM=cN,则ΔlgK=lgcM,spKMY′≥6此式即为分步滴定的可行性分析判据。一般情况下,如果满足:ΔlgK≥6,ΔpM=±0.2,终点误差︱Et︱≤0.1%。这是符合一般混合离子的滴定分析对准确度的要求的。上式即为判别混合溶液中M离子能否准确滴定的条件之一。应当指出,在滴定M时,想使N离子一点也不与EDTA配位是不可能的,一般只要求N与EDTA配位的部分很小。实际上,在用指示剂检测终点的络合滴定中,要实现混合离子的分步准确滴定,必须同时满足如下三条件:IΔlgK≥6(M离子被准确滴定的条件)IIlgcM·K’MY-lgcN·K’NY≥5(N离子不干扰滴定反应的条件)IIIlgcN·K’NIn≤-l(N与In不产生干扰颜色的条件)二、消除干扰离子的措施(一)控制酸度进行混合离子的选择滴定由于MY的形成常数不同,所以在滴定时允许的最小pH值也不同。溶液中同时有两种或两种以上的离子时,若控制溶液的酸度,致使只有一种离子形成稳定配合物,而其它离子不易络合,这样就避免了干扰。例如,在烧结铁矿石的溶液中,常含有Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+四种离子,如果控制溶液的酸度,使pH=2(这是滴定Fe3+的允许最小pH值),它远远小于A13+、Mg2+、Ca2+的允许最小pH值,这时,用EDTA滴定Fe3+,其它三种离子就不会发生干扰。例14欲用0.02000mol•L-1EDTA标准溶液连续滴定混合液中的Bi3+和Pb2+(浓度均为0.020mo•L-1),试问(1)有无可能进行?(2)如能进行,能否在pH=1时准确滴定Bi3+?(3)应在什么酸度范围内滴定Pb2+?解:查表lgKBiY=27.94,lgKPbY=18.04,Pb(OH)2的KSp=10-14.93(1)首先判断能否分步滴定:因为cBi=cPb,根据ΔlgK≥6有ΔlgK=lgKBiY-lgKPbY=27.94-18.04=9.90>6所以有可能在Pb2+存在下滴定Bi3+。(2)判断在pH=1时能否准确滴定Bi3+:Bi3+极易水解,但BiY-络合物相当稳定,故一般在pH=1进行滴定.此时lgαY(H)=18.01,lgαBi(OH)=0.1cBi,Sp=cPb,Sp=10-2.00mol/L,[Pb2+]≈cPb,Sp.因有αY(Pb)=1+KPbY[Pb2+]=1+1018.04×10-2.00=1016.04αY(H)>>αY(Pb),故在pH=1的条件下,酸效应是主要的,αY=αY(H),αBi=αBi(OH).根据lgK’BiY=lgKBiY-lgαY-lgαBi=27.94-18.01-0.1=9.83lgcBi,SpK‵BiY=-2.00+9.83=7.83>6因此在pH=1时Bi3+