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1、EDTA標準溶液的配制與標定-絡(luò)合滴定法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)是否意味著生成了新物質(zhì)pH試紙，基本為中性試紙，基本為中性滴加氯化鋇，有沉淀生成滴加氯化鋇，有沉淀生成滴加氫氧化鈉，無沉淀生成滴加氫氧化鈉，無沉淀生成上述實驗表明無自由上述實驗表明無自由NH3和和Cu2+存在，有自由存在，有自由SO42-存在存在內(nèi)界內(nèi)界外界外界中心離子中心離子 配位原子配位原子 配位體配位體配位數(shù)（配體數(shù)目）配位數(shù)（配體數(shù)目）配位鍵配位鍵空軌道與孤對電子作用空軌道與孤對電子作用1913年瑞士人維爾納因為在配位理論上的

2、貢獻獲得諾貝爾化學(xué)獎1 分析化學(xué)中常用的絡(luò)合物1 簡單絡(luò)合物2 螯合物一、簡單絡(luò)合物例如：例如：Cu2+與與NH3的絡(luò)合的絡(luò)合 由中心離子和單齒配位體（由中心離子和單齒配位體（ligand）形成，分級絡(luò)合）形成，分級絡(luò)合.逐級穩(wěn)定常數(shù)接近，溶液中有多種絡(luò)合形式同時存在逐級穩(wěn)定常數(shù)接近，溶液中有多種絡(luò)合形式同時存在.常用作掩蔽劑、顯色劑和指示劑。常用作掩蔽劑、顯色劑和指示劑。二、螯合物螯合物螯合物：由中心離子和多齒配位體形成由中心離子和多齒配位體形成絡(luò)合滴定通常指以絡(luò)合滴定通常指以EDTA絡(luò)合劑的滴定分析絡(luò)合劑的滴定分析 例如：氨羧絡(luò)合劑例如：氨羧絡(luò)合劑 形成穩(wěn)定的五員環(huán)螯合物，通常絡(luò)合比為形成

3、穩(wěn)定的五員環(huán)螯合物，通常絡(luò)合比為1:1應(yīng)用最廣的是應(yīng)用最廣的是乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸(EDTA)（ethylenediamine tetraacetic acid）三、乙二胺四乙酸EDTA的物理性質(zhì)的物理性質(zhì) 水中溶解度小，難溶于酸和有機溶劑；易溶于水中溶解度小，難溶于酸和有機溶劑；易溶于NH3或或NaOH溶液溶液 Na2H2Y2H2O各型體濃度取決于溶液各型體濃度取決于溶液pHpH值值 pH 1 強酸性溶液 H6Y2+pH 2.676.16 主要H2Y2-pH 10.26堿性溶液 Y4-H6Y2+H+H5Y+H5Y+H+H4Y H4Y H+H3Y-H3Y-H+H2Y2-H2Y2-H+HY3

4、-HY3-H+Y4-最佳配位型體最佳配位型體水溶液中七種存在型體水溶液中七種存在型體 pH0.90 0.901.60 1.602.0 2.02.67 2.756.16 6.1610.26 10.26 主要型體主要型體 H6Y2+H5Y+H4Y H3Y-H2Y2-HY3-Y4-四、乙二胺四乙酸的螯合物四、乙二胺四乙酸的螯合物通常，通常，EDTA與與Mn+形成螯合物的絡(luò)合比為形成螯合物的絡(luò)合比為1：1；EDTA的的七種型體中只有七種型體中只有Y4-真正起絡(luò)合作用；其它型體將隨著絡(luò)合真正起絡(luò)合作用；其它型體將隨著絡(luò)合反應(yīng)的進行釋放反應(yīng)的進行釋放H+出來出來：M+H2Y2-=MY3-+2H+M2+H2

5、Y2-=MY2-+2H+M3+H2Y2-=MY-+2H+M4+H2Y2-=MY+2H+EDTA絡(luò)絡(luò)合物特點：合物特點：1.1.廣泛配位性廣泛配位性五元環(huán)螯合物五元環(huán)螯合物穩(wěn)定穩(wěn)定、完全、迅速完全、迅速2.2.具具6 6個配位原子，與金屬離子多形成個配位原子，與金屬離子多形成1 1：1 1絡(luò)合物絡(luò)合物3.3.與無色金屬離子形成的絡(luò)合物無色，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)合物顏色更深與有色金屬離子形成的絡(luò)合物顏色更深螯合劑螯合劑:乙二胺，乙二胺，EDTA等等乙二胺乙二胺 Cu2+EDTA乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸(H4Y)Ethylene Diamine Tetra Acet

6、ic acid 乙二胺四乙酸二鈉鹽乙二胺四乙酸二鈉鹽(Na2H2Y2H2O)HOOCH2C-OOCH2CCH2COO-CH2COOHNH+-CH2-CH2-NH+Co-EDTA螯合物的立體構(gòu)型螯合物的立體構(gòu)型廣泛配位性廣泛配位性廣泛配位性廣泛配位性五五五五元環(huán)螯合物元環(huán)螯合物元環(huán)螯合物元環(huán)螯合物穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)定、完全、迅速定、完全、迅速定、完全、迅速定、完全、迅速與無色金屬離子形成的配與無色金屬離子形成的配與無色金屬離子形成的配與無色金屬離子形成的配合物無色合物無色合物無色合物無色,與有色金屬離子與有色金屬離子與有色金屬離子與有色金屬離子形成的配合物顏色更深形成的配合物顏色更深形成的配合物顏色更深形

7、成的配合物顏色更深具具具具6 6個配位原個配位原個配位原個配位原子，與金屬離子，與金屬離子，與金屬離子，與金屬離子多形成子多形成子多形成子多形成1 1：1 1配合物配合物配合物配合物乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸 的螯合物的螯合物一、指示劑的作用原理M +In =MInM +In =MIn 顏色甲顏色甲顏色甲顏色甲 顏色乙顏色乙顏色乙顏色乙 金屬離子指示劑具備的條件：金屬離子指示劑具備的條件：（滴定（滴定 M+Y=MY）MIn+Y=MY+InMIn+Y=MY+In顏色乙顏色乙顏色乙顏色乙 顏色甲顏色甲顏色甲顏色甲(1)MIn(1)MIn與與與與InIn的顏色顯著不同。的顏色顯著不同。的顏色顯著不同。

8、的顏色顯著不同。(2)(2)反應(yīng)靈敏、迅速，有良好的變色可逆性。反應(yīng)靈敏、迅速，有良好的變色可逆性。反應(yīng)靈敏、迅速，有良好的變色可逆性。反應(yīng)靈敏、迅速，有良好的變色可逆性。(3)MIn(3)MIn的穩(wěn)定性適當。的穩(wěn)定性適當。的穩(wěn)定性適當。的穩(wěn)定性適當。(4)(4)穩(wěn)定，便于儲存和使用。穩(wěn)定，便于儲存和使用。穩(wěn)定，便于儲存和使用。穩(wěn)定，便于儲存和使用。常用金屬指示劑常用金屬指示劑指示劑指示劑pH范圍范圍In MIn直接滴定直接滴定M鉻黑鉻黑T(EBT)7-10藍藍紅紅Mg2+Zn2+二甲酚橙二甲酚橙(XO)(6元酸元酸)6黃黃紅紅Bi3+Pb2+Zn2+磺基水楊酸磺基水楊酸(SSal)2無無紫紅

9、紫紅Fe3+鈣指示劑鈣指示劑10-13藍藍紅紅Ca2+PAN(Cu-PAN)2-12黃黃紅紅Cu2+(Co2+Ni2+)n1.鉻黑鉻黑T(EBT)n(EBT-eriochromeblack T)nH2In-H+HIn2-pKa2=6.30n紅色紅色 藍色藍色nHIn2-H+In3-pKa3=11.60n藍色藍色 橙色橙色n它與金屬離子形成的絡(luò)合物為酒紅色酒紅色n使用范圍使用范圍:6.30pH11.60n 通常使用通常使用pH9-11的氨性緩沖溶液的氨性緩沖溶液常用金屬離子指示劑常用金屬離子指示劑2.鈣指示劑鈣指示劑n pKa1=7.4 pKa2=13.5nH2In-HIn2-In3-+H+n酒

10、紅色酒紅色 藍色藍色 酒紅色酒紅色n它與金屬離子形成的絡(luò)合物為紅紅色色,Ca2+,Fe3+和Al3+封閉作用.n使用范圍使用范圍:pH12 13一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?了解了解EDTA標準溶液的標定原理。標準溶液的標定原理。2掌握常用的標定掌握常用的標定EDTA的方法。的方法。二、實驗原理二、實驗原理 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常常因因吸吸附附約約0.3%的的水水分分和和其其中中含含有有少少量量雜雜質(zhì)質(zhì)而而不不能能直直接接用用做做標標準準溶溶液液。通通常常先先將將EDTA配配成成所所需需要要的的大大

11、概概濃濃度度，然然后后用用基基準準物物質(zhì)質(zhì)標標定定。用用于于標標定定EDTA的的基基準準物物質(zhì)質(zhì)有有金金屬屬，如如Cu,Zn,Ni,Pb等等，或或者者是是某某些些鹽鹽，如如ZnSO47H2O，MgSO47H2O，CaCO3等。等。1.EDTA的特點的特點：a.配位能力強；氨氮和羧氧兩種配位原子；配位能力強；氨氮和羧氧兩種配位原子；b.多多元元弱弱酸酸；EDTA可可獲獲得得兩兩個個質(zhì)質(zhì)子子，生生成成六六元弱酸；元弱酸；c.與與金金屬屬離離子子能能形形成成多多個個多多元元環(huán)環(huán)，配配合合物物的的穩(wěn)定性高；穩(wěn)定性高；d.與大多數(shù)金屬離子與大多數(shù)金屬離子1 1配位，配位，計算方便；計算方便；右圖為右圖為

12、 NiYNiY 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2.金屬離子指示劑：在絡(luò)合滴定時，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，當達到反應(yīng)化學(xué)計量點時，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 顏色甲常用的標定方法常用的標定方法：1以以Zn2+為基準物質(zhì)為基準物質(zhì) 準準 確確 稱稱 取取 鋅鋅 粒粒 0.16g置置 于于 150mL燒燒 杯杯 中中，加加 入入6mL(1:1)HCl，蓋蓋上上表表面面皿皿溶溶解解，定定容容于于250mL容容量量瓶瓶。移移取取25mL試試樣樣三三份份，加

13、加2滴滴二二甲甲酚酚橙橙，用用200g/L六六次次甲甲基基四四胺胺中中和和溶溶液液至至穩(wěn)穩(wěn)定定的的紫紫紅紅色色，再再補補加加六六次次甲基四胺甲基四胺5mL，用，用EDTA滴定至黃色。滴定至黃色。2以以CaCO3為基準物質(zhì)為基準物質(zhì) 準準確確稱稱取取CaCO3 0.25g置置于于150mL燒燒杯杯中中，少少量量水水潤潤濕濕，加加入入5mL(1:1)HCl，蓋蓋上上表表面面皿皿溶溶解解，定定容容于于250mL容容量量瓶瓶。移移取取25mL試試樣樣三三份份，加加1滴滴甲甲基基紅紅，用用氨氨水水中中和和溶溶液液至至穩(wěn)穩(wěn)定定的的黃黃色色，再再補補加加20mL水水，5mLMg-EDTA，10mLNH3-N

14、H4Cl緩緩沖液，沖液，3滴鉻黑滴鉻黑T，用，用EDTA滴定至純藍色為終點。滴定至純藍色為終點。四、實驗步驟四、實驗步驟0.02 molL-1 EDTA標準溶液的配制與標定標準溶液的配制與標定（1）EDTA的配制：的配制：稱取稱取EDTA二鈉鹽二鈉鹽1.9g，溶解于溶解于100mL溫水中，定容至溫水中，定容至250mL。（2）0.02 molL-1 Zn2+標液配制：標液配制：準確準確準確準確稱取基準物稱取基準物稱取基準物稱取基準物ZnO ZnO 0.40.60.40.6g g于小燒杯中（一份）于小燒杯中（一份）于小燒杯中（一份）于小燒杯中（一份），少許水潤濕，少許水潤濕，少許水潤濕，少許水潤

15、濕，逐滴加入逐滴加入逐滴加入逐滴加入1:1HC11:1HC1約約約約24mL24mL，邊加邊，邊加邊，邊加邊，邊加邊攪至完全溶解為止攪至完全溶解為止攪至完全溶解為止攪至完全溶解為止（切記不能先加水?。＃ㄇ杏洸荒芟燃铀。?。（切記不能先加水?。＃ㄇ杏洸荒芟燃铀。Ｓ萌ルx用去離用去離用去離子水把濺到杯壁上的溶液淋洗入燒杯中，然后轉(zhuǎn)移子水把濺到杯壁上的溶液淋洗入燒杯中，然后轉(zhuǎn)移子水把濺到杯壁上的溶液淋洗入燒杯中，然后轉(zhuǎn)移子水把濺到杯壁上的溶液淋洗入燒杯中，然后轉(zhuǎn)移至至至至250mL250mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。容量瓶中，稀釋至刻度

16、，搖勻。（3）EDTA的標定：的標定：移取移取移取移取25.00mL25.00mL試液于試液于試液于試液于250mL250mL錐形瓶，加錐形瓶，加錐形瓶，加錐形瓶，加 25mL25mL水，水，水，水，緩慢緩慢緩慢緩慢滴加氨水滴加氨水滴加氨水滴加氨水至剛出現(xiàn)白色渾濁，加至剛出現(xiàn)白色渾濁，加至剛出現(xiàn)白色渾濁，加至剛出現(xiàn)白色渾濁，加10mL10mL氨緩沖溶氨緩沖溶氨緩沖溶氨緩沖溶液，液，液，液，+3d+3d 鉻黑鉻黑鉻黑鉻黑T T，搖勻。，搖勻。，搖勻。，搖勻。滴加滴加滴加滴加EDTAEDTA至由至由至由至由酒紅色酒紅色酒紅色酒紅色突變突變突變突變?yōu)闉闉闉榧兯{色純藍色純藍色純藍色即為終點。平行三份。

17、即為終點。平行三份。即為終點。平行三份。即為終點。平行三份。3 3 實驗步驟實驗步驟 1 1、0.020 mol0.020 molL L-1-1EDTAEDTA溶液的配制和標定溶液的配制和標定 EDTAEDTA溶液的配制：溶液的配制：稱取稱取2.0 g2.0 g乙二胺四乙二酸二鈉乙二胺四乙二酸二鈉加入加入100 mL100 mL水水微熱溶解微熱溶解稀釋稀釋配成配成250 mL250 mL溶液溶液Zn標準溶液配制用水稀釋至刻度，搖勻，計算其用水稀釋至刻度，搖勻，計算其準確濃度準確濃度用燒杯稱取用燒杯稱取0.40000.40000.6000g ZnO0.6000g ZnO少量水潤濕少量水潤濕蓋上表

18、面皿蓋上表面皿慢慢滴加慢慢滴加1:11:1的的HCl 5mLHCl 5mL溶解溶解加少量水稀釋加少量水稀釋定量轉(zhuǎn)移至定量轉(zhuǎn)移至250mL250mL容量瓶容量瓶EDTA溶液的標定移取移取25.00mL Zn25.00mL Zn標準溶液標準溶液25mL 25mL 水水緩慢滴加氨水至剛好沉淀緩慢滴加氨水至剛好沉淀EDTAEDTA溶液滴定溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色平行做三份，計算平行做三份，計算EDTAEDTA標準溶液的濃度標準溶液的濃度+10mL 氨緩沖溶液，氨緩沖溶液，+3d EBT，搖勻，搖勻絡(luò)合滴定結(jié)果的計算直接滴定法直接滴定法中，通常為中，通常為1：1絡(luò)合，按下

19、式計算絡(luò)合，按下式計算數(shù)據(jù)記錄123VEDTA初VEDTA末VEDTAC EDTAC EDTA平均偏差d平均偏差d相對平均偏差m ZnO=0.4000g ；顏色：酒紅色藍色四、注意事項：四、注意事項：1.絡(luò)合反應(yīng)速度較慢，滴定時滴加速度不能太絡(luò)合反應(yīng)速度較慢，滴定時滴加速度不能太快，特別是臨近終點時，要邊滴邊搖晃?？?，特別是臨近終點時，要邊滴邊搖晃。2.水的要求較高，本實驗用水為二次水。水的要求較高，本實驗用水為二次水。實驗安排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。氨緩沖溶液用量筒取用，每組用量30mL，每排一份。鉻黑T，一排一瓶。思考？EDTA要放于酸式滴定管還是堿式滴定管？ZnO稱量范圍？為何緩慢滴加氨水至剛好出現(xiàn)沉淀？配合物為什么要采用緩沖溶液？鉻黑T指示劑的使用pH范圍？下次實驗硬水中鈣鎂含量的測定液體樣品取樣練習(xí)：2組，自行設(shè)計取樣器，取水面到0.5m，1m深的水。在水池中適當?shù)牟课贿x擇取樣的位置，用500ml塑料瓶盛取適量的河水，洗瓶內(nèi)三次，然后盛滿河水，擰緊瓶蓋，帶回實驗室作為實驗7的樣品。