EDTA标准溶液的配制专题培训课件.ppt

在硫酸铜溶液中加入一定量的氨水，溶液颜色发生了变化在硫酸铜溶液中加入一定量的氨水，溶液颜色发生了变化是否意味着生成了新物质是否意味着生成了新物质pH试纸，基本为中性试纸，基本为中性滴加氯化钡，有沉淀生成滴加氯化钡，有沉淀生成滴加氢氧化钠，无沉淀生成滴加氢氧化钠，无沉淀生成上述实验表明无自由上述实验表明无自由NH3和和Cu2+存在，有自由存在，有自由SO42-存在存在内界内界外界外界中心离子中心离子 配位原子配位原子 配位体配位体配位数（配体数目）配位数（配体数目）配位键配位键空轨道与孤对电子作用空轨道与孤对电子作用1913年瑞士人维尔纳因为在配位理论上的贡献获得诺贝尔化学奖1 分析化学中常用的络合物1 简单络合物2 螯合物一、简单络合物例如：例如：Cu2+与与NH3的络合的络合 由中心离子和单齿配位体（由中心离子和单齿配位体（ligand）形成，分级络合）形成，分级络合.逐级稳定常数接近，溶液中有多种络合形式同时存在逐级稳定常数接近，溶液中有多种络合形式同时存在.常用作掩蔽剂、显色剂和指示剂。常用作掩蔽剂、显色剂和指示剂。二、螯合物螯合物螯合物：由中心离子和多齿配位体形成由中心离子和多齿配位体形成络合滴定通常指以络合滴定通常指以EDTA络合剂的滴定分析络合剂的滴定分析 例如：氨羧络合剂例如：氨羧络合剂 形成稳定的五员环螯合物，通常络合比为形成稳定的五员环螯合物，通常络合比为1:1应用最广的是应用最广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的物理性质的物理性质 水中溶解度小，难溶于酸和有机溶剂；易溶于水中溶解度小，难溶于酸和有机溶剂；易溶于NH3或或NaOH溶液溶液 Na2H2Y2H2O各型体浓度取决于溶液各型体浓度取决于溶液pHpH值值 pH 1 强酸性溶液 H6Y2+pH 2.676.16 主要H2Y2-pH 10.26碱性溶液 Y4-H6Y2+H+H5Y+H5Y+H+H4Y H4Y H+H3Y-H3Y-H+H2Y2-H2Y2-H+HY3-HY3-H+Y4-最佳配位型体最佳配位型体水溶液中七种存在型体水溶液中七种存在型体 pH0.90 0.901.60 1.602.0 2.02.67 2.756.16 6.1610.26 10.26 主要型体主要型体 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与与Mn+形成螯合物的络合比为形成螯合物的络合比为1：1；EDTA的的七种型体中只有七种型体中只有Y4-真正起络合作用；其它型体将随着络合真正起络合作用；其它型体将随着络合反应的进行释放反应的进行释放H+出来出来：M+H2Y2-=MY3-+2H+M2+H2Y2-=MY2-+2H+M3+H2Y2-=MY-+2H+M4+H2Y2-=MY+2H+EDTA络络合物特点：合物特点：1.1.广泛配位性广泛配位性五元环螯合物五元环螯合物稳定稳定、完全、迅速完全、迅速2.2.具具6 6个配位原子，与金属离子多形成个配位原子，与金属离子多形成1 1：1 1络合物络合物3.3.与无色金属离子形成的络合物无色，与无色金属离子形成的络合物无色，与有色金属离子形成的络合物颜色更深与有色金属离子形成的络合物颜色更深螯合剂螯合剂: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 Acetic acid 乙二胺四乙酸二钠盐乙二胺四乙酸二钠盐(Na2H2Y2H2O)HOOCH2C-OOCH2CCH2COO-CH2COOHNH+-CH2-CH2-NH+nCo-EDTA螯合物的立体构型螯合物的立体构型广泛配位性广泛配位性广泛配位性广泛配位性五五五五元环螯合物元环螯合物元环螯合物元环螯合物稳稳稳稳定、完全、迅速定、完全、迅速定、完全、迅速定、完全、迅速与无色金属离子形成的配与无色金属离子形成的配与无色金属离子形成的配与无色金属离子形成的配合物无色合物无色合物无色合物无色,与有色金属离子与有色金属离子与有色金属离子与有色金属离子形成的配合物颜色更深形成的配合物颜色更深形成的配合物颜色更深形成的配合物颜色更深具具具具6 6个配位原个配位原个配位原个配位原子，与金属离子，与金属离子，与金属离子，与金属离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、指示剂的作用原理M +In =MInM +In =MIn 颜色甲颜色甲颜色甲颜色甲 颜色乙颜色乙颜色乙颜色乙 金属离子指示剂具备的条件：金属离子指示剂具备的条件：（滴定（滴定 M+Y=MY）MIn+Y=MY+InMIn+Y=MY+In颜色乙颜色乙颜色乙颜色乙 颜色甲颜色甲颜色甲颜色甲(1)MIn(1)MIn与与与与InIn的颜色显著不同。的颜色显著不同。的颜色显著不同。的颜色显著不同。(2)(2)反应灵敏、迅速，有良好的变色可逆性。反应灵敏、迅速，有良好的变色可逆性。反应灵敏、迅速，有良好的变色可逆性。反应灵敏、迅速，有良好的变色可逆性。(3)MIn(3)MIn的稳定性适当。的稳定性适当。的稳定性适当。的稳定性适当。(4)(4)稳定，便于储存和使用。稳定，便于储存和使用。稳定，便于储存和使用。稳定，便于储存和使用。常用金属指示剂常用金属指示剂指示剂指示剂pH范围范围In MIn直接滴定直接滴定M铬黑铬黑T(EBT)7-10蓝蓝红红Mg2+Zn2+二甲酚橙二甲酚橙(XO)(6元酸元酸)6黄黄红红Bi3+Pb2+Zn2+磺基水杨酸磺基水杨酸(SSal)2无无紫红紫红Fe3+钙指示剂钙指示剂10-13蓝蓝红红Ca2+PAN(Cu-PAN)2-12黄黄红红Cu2+(Co2+Ni2+)n1.铬黑铬黑T(EBT)n(EBT-eriochromeblack T)nH2In-H+HIn2-pKa2=6.30n红色红色 蓝色蓝色nHIn2-H+In3-pKa3=11.60n蓝色蓝色 橙色橙色n它与金属离子形成的络合物为酒红色酒红色n使用范围使用范围:6.30pH11.60n 通常使用通常使用pH9-11的氨性缓冲溶液的氨性缓冲溶液常用金属离子指示剂常用金属离子指示剂2.钙指示剂钙指示剂n pKa1=7.4 pKa2=13.5nH2In-HIn2-In3-+H+n酒红色酒红色 蓝色蓝色 酒红色酒红色n它 与 金 属 离 子 形 成 的 络 合 物 为 红红 色色,Ca2+,Fe3+和Al3+封闭作用.n使用范围使用范围:pH12 13一、实验目的一、实验目的1了解了解EDTA标准溶液的标定原理。标准溶液的标定原理。2掌握常用的标定掌握常用的标定EDTA的方法。的方法。二、实验原理二、实验原理 EDTA：乙二胺四乙酸（H4Y），水溶性小，通 常制成二钠盐（Na2H2Y），也称为EDTA或EDTA 二钠盐。EDTA常常因因吸吸附附约约0.3%的的水水分分和和其其中中含含有有少少量量杂杂质质而而不不能能直直接接用用做做标标准准溶溶液液。通通常常先先将将EDTA配配成成所所需需要要的的大大概概浓浓度度，然然后后用用基基准准物物质质标标定定。用用于于标标定定EDTA的的基基准准物物质质有有金金属属，如如Cu,Zn,Ni,Pb等等，或或者者是是某某些些盐盐，如如ZnSO47H2O，MgSO47H2O，CaCO3等。等。1.EDTA的特点的特点：a.配位能力强；氨氮和羧氧两种配位原子；配位能力强；氨氮和羧氧两种配位原子；b.多多元元弱弱酸酸；EDTA可可获获得得两两个个质质子子，生生成成六六元弱酸；元弱酸；c.与与金金属属离离子子能能形形成成多多个个多多元元环环，配配合合物物的的稳定性高；稳定性高；d.与大多数金属离子与大多数金属离子1 1配位，配位，计算方便；计算方便；右图为右图为 NiY NiY 结构结构2.金属离子指示剂：在络合滴定时，与金属离子生成有色络合物来指示滴定过程中金属离子浓度的变化。M +In MIn 颜色甲 颜色乙滴入EDTA后，金属离子逐步被络合，当达到反应化学计量点时，已与指示剂络合的金属离子被EDTA夺出，释放出指示剂的颜色：MIn +Y MY +In颜色乙 颜色甲常用的标定方法常用的标定方法：1以以Zn2+为基准物质为基准物质 准准 确确 称称 取取 锌锌 粒粒 0.16g置置 于于 150mL烧烧 杯杯 中中，加加 入入6mL(1:1)HCl，盖盖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试试样样三三份份，加加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稳稳定定的的紫紫红红色色，再再补补加加六六次次甲基四胺甲基四胺5mL，用，用EDTA滴定至黄色。滴定至黄色。2以以CaCO3为基准物质为基准物质 准准确确称称取取CaCO3 0.25g置置于于150mL烧烧杯杯中中，少少量量水水润润湿湿，加加入入5mL(1:1)HCl，盖盖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试试样样三三份份，加加1滴滴甲甲基基红红，用用氨氨水水中中和和溶溶液液至至稳稳定定的的黄黄色色，再再补补加加20mL水水，5mLMg-EDTA，10mLNH3-NH4Cl缓缓冲液，冲液，3滴铬黑滴铬黑T，用，用EDTA滴定至纯蓝色为终点。滴定至纯蓝色为终点。四、实验步骤四、实验步骤0.02 molL-1 EDTA标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定（1）EDTA的配制：的配制：称取称取EDTA二钠盐二钠盐1.9g，溶解于溶解于100mL温水中，定容至温水中，定容至250mL。（2）0.02 molL-1 Zn2+标液配制：标液配制：准确准确准确准确称取基准物称取基准物称取基准物称取基准物ZnO ZnO 0.40.60.40.6g g于小烧杯中（一份）于小烧杯中（一份）于小烧杯中（一份）于小烧杯中（一份），少许水润湿，少许水润湿，少许水润湿，少许水润湿，逐滴加入逐滴加入逐滴加入逐滴加入1:1HC11:1HC1约约约约24mL24mL，边加边，边加边，边加边，边加边搅至完全溶解为止搅至完全溶解为止搅至完全溶解为止搅至完全溶解为止（切记不能先加水！）。（切记不能先加水！）。（切记不能先加水！）。（切记不能先加水！）。用去离用去离用去离用去离子水把溅到杯壁上的溶液淋洗入烧杯中，然后转移子水把溅到杯壁上的溶液淋洗入烧杯中，然后转移子水把溅到杯壁上的溶液淋洗入烧杯中，然后转移子水把溅到杯壁上的溶液淋洗入烧杯中，然后转移至至至至250mL250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。（3）EDTA的标定：的标定：移取移取移取移取25.00mL25.00mL试液于试液于试液于试液于250mL250mL锥形瓶，加锥形瓶，加锥形瓶，加锥形瓶，加 25mL 25mL水，水，水，水，缓慢缓慢缓慢缓慢滴加氨水滴加氨水滴加氨水滴加氨水至刚出现白色浑浊，加至刚出现白色浑浊，加至刚出现白色浑浊，加至刚出现白色浑浊，加10mL10mL氨缓冲溶氨缓冲溶氨缓冲溶氨缓冲溶液，液，液，液，+3d+3d 铬黑铬黑铬黑铬黑T T，摇匀。，摇匀。，摇匀。，摇匀。滴加滴加滴加滴加EDTAEDTA至由至由至由至由酒红色酒红色酒红色酒红色突变突变突变突变为为为为纯蓝色纯蓝色纯蓝色纯蓝色即为终点。平行三份。即为终点。平行三份。即为终点。平行三份。即为终点。平行三份。3 3 实验步骤实验步骤 1 1、0.020 mol0.020 molL L-1-1EDTAEDTA溶液的配制和标定溶液的配制和标定 EDTA EDTA溶液的配制：溶液的配制：称取称取2.0 g2.0 g乙二胺四乙二酸二钠乙二胺四乙二酸二钠加入加入100 mL100 mL水水微热溶解微热溶解稀释稀释配成配成250 mL250 mL溶液溶液Zn标准溶液配制用水稀释至刻度，摇匀，计算其用水稀释至刻度，摇匀，计算其准确浓度准确浓度用烧杯称取用烧杯称取0.40000.40000.6000g ZnO0.6000g ZnO少量水润湿少量水润湿盖上表面皿盖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释加少量水稀释定量转移至定量转移至250mL250mL容量瓶容量瓶EDTA溶液的标定移取移取25.00mL Zn25.00mL Zn标准溶液标准溶液25mL 25mL 水水缓慢滴加氨水至刚好沉淀缓慢滴加氨水至刚好沉淀EDTAEDTA溶液滴定溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色至溶液由酒红色变为纯蓝色平行做三份，计算平行做三份，计算EDTAEDTA标准溶液的浓度标准溶液的浓度+10mL 氨缓冲溶液，氨缓冲溶液，+3d EBT，摇匀，摇匀络合滴定结果的计算直接滴定法直接滴定法中，通常为中，通常为1：1络合，按下式计算络合，按下式计算数据记录123VEDTA初VEDTA末VEDTAC EDTAC EDTA平均偏差d平均偏差d相对平均偏差m ZnO=0.4000g ；颜色：酒红色蓝色四、注意事项：四、注意事项：1.络合反应速度较慢，滴定时滴加速度不能太络合反应速度较慢，滴定时滴加速度不能太快，特别是临近终点时，要边滴边摇晃。快，特别是临近终点时，要边滴边摇晃。2.水的要求较高，本实验用水为二次水。水的要求较高，本实验用水为二次水。实验安排nEDTA，配好，一组150mL。n250mL，按操作步骤配制Zn2+溶液。n6N盐酸配好，每排1瓶，一组用量约10mL。n氨缓冲溶液用量筒取用，每组用量30mL，每排一份。n铬黑T，一排一瓶。思考？nEDTA要放于酸式滴定管还是碱式滴定管？nZnO称量范围？n为何缓慢滴加氨水至刚好出现沉淀？n配合物为什么要采用缓冲溶液？n铬黑T指示剂的使用pH范围？下次实验n硬水中钙镁含量的测定n液体样品取样练习：2组，自行设计取样器，取水面到0.5m，1m深的水。n在水池中适当的部位选择取样的位置，用500ml塑料瓶盛取适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带回实验室作为实验7的样品。