![金属络合反应的简介2016328_第1页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-1/15/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c1.gif)
![金属络合反应的简介2016328_第2页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-1/15/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c2.gif)
![金属络合反应的简介2016328_第3页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-1/15/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c3.gif)
![金属络合反应的简介2016328_第4页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-1/15/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c4.gif)
![金属络合反应的简介2016328_第5页](http://file3.renrendoc.com/fileroot_temp3/2022-1/15/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c/700d8f73-24e4-4ffe-94ee-b0b5b339001c5.gif)
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、金属络合反应的简介(上海轻工业研究所有限公司 研发中心 杨林)摘要:本文介绍了络合反应基本原理,常用络合物与金属离子的基本特性,包括反应指示剂的简单介绍。关键词:络合物 金属离子 指示剂 一、分析化学中常用的络合物1.1 简单络合物和鳌合物简单络合物由中心离子和单基配位体(ligand)(NH3、F-、CN-)形成。分级络合,逐级络合常数接近,溶液中多种络合形式共存。络合剂仅用作掩蔽剂、显色剂和指示剂。如氰量法:用KCN滴定Ag+,Ni2+等汞量法:用Hg 2+滴定Cl-,SCN-等2、鳌合物 chelate 鳌合物 由中心离子和多基配位体形成,稳定性高。控制反应条件,能得到所需的稳定而单一的
2、络合物。络合剂应用广泛,作滴定剂、掩蔽剂等。1.2 氨羧络合剂Complexan氨羧络合剂是一类含有氨基二乙酸基团的鳌合剂,具有很强的络合能力,能直接同50多种金属元素形成稳定的鳌合物。氨羧络合剂的种类很多(常用的有:EGTA、EDTP、DTPA、EDTA等),以乙二胺四乙酸(EDTA)的应用最为广泛。EDTA相当于质子化的六元酸,有6级离解产生H6Y2、H5Y、H4Y、H3Y、H2Y2、HY3、Y4 7种型体,它们的分布分数与溶液的pH有关,如图1和图2所示。 图1 EDTA型体分布分数与溶液的pH值关系图2 EDTA型体分布分数与溶液的pH值关系(当pH<1时,以H6Y2+为主pH=
3、2.676.16 以H2Y2-为主。H2Y2-最大时,当pH>10.26时,以Y4-为主。)1.3 EDTA的螯合物特点 (1)配位性能广泛,络合物稳定(2)络合比(coordination)简单(一般为11 ),由于EDTA的阴离子Y4-的结构具有两个氨基和四个羧基,所以它既可作为四基配位体,也可作为六基配位体。因此,在周期表中绝大多数的金属离子均能与EDTA形成多个五元环,所以比较稳定,在一般情况下,这些螯合物部是1:1络合物,只有Zr()和Mo()与之形成2:1的络合物。酸度高时形成酸式鳌合物MHY,酸度低时形成碱式鳌合物MOHY ,不稳定,可忽略。(3)络合物大多带电荷,水溶性较
4、好。(4)与无色离子形成无色螯合物,与有色离子形成颜色更深的螯合物,如表1所示。表1 EDTA螯合物的颜色NiY2-CuY2-CoY2-MnY2-CrY-FeY-蓝色深蓝紫红紫红深紫黄色二、络合物的平衡常数2.1 络合物的稳定常数(Stability constant) 1.ML型如 Ca+Y CaY K(MY)越大,越稳定。表2 某些 M-EDTA鳌合物lgk稳定常数lgK稳lgK稳 lgK稳lgK稳 Na+ 1.7 Li+ 2.8Mg2+ 8.7Ca2+ 10.7Fe2+ 14.3La3+ 15.4Al3+ 16.1Zn2+ 16.5Cd2+ 16.5Pb2+ 18.0Cu2+ 18.8H
5、g2+ 21.8Th4+ 23.2Fe3+ 25.1Bi3+ 27.9ZrO2+ 29.92.MLn型(逐级络合物)M + L ML ML + L ML2MLn-1 + L MLn累积稳定常数 b Cumulative Stability Constant 累积稳定常数 b Cumulative Stability Constant (35)bn又称总稳定常数k 2.2 溶液中各级络合物的分布物料平衡:CMMML MLnM1ML nMLn (32)结论:仅是L的函数,与C无关。MLi= MLi CM ML= 1ML=k1 ML络合物分布曲线M=ML时 pL=lgk1同理:ML=ML2时 pL=
6、lgk2=lg2-lg1 ML n-1=ML n时pL=lgkn=lgn-lgn-1ML最大时M=ML2ML2=2ML2练习:大练习本P47 2.3 平均配位数定义:意义:表示一个金属离子络合配位体的平均数根据物料平衡:三、络合的副反应及反应常数3.1 副反应系数(Y M MY)(1)络合剂Y的副反应系数1、EDTA的酸效应和酸效应系数Y(H) Acidic effect and acidic effectiv coefficient 酸效应:由于H存在使配位体参加主反应能力降低的现象称为酸效应。若把Y与H+形成的酸看作是氢络合物,则各步反应与相应的形成常数为:Y+H HY HY+H H2Y
7、H5Y+H H6Y 结论:Y(H)仅是H+的函数。酸度越高, Y(H) 值越大,副反应越严重。EDTA的酸效应曲线Acid effective curvepH > 12, aY(H) 1 YY(2)共存离子效应指共存离子N 与 Y发生络合反应,使Y参加主反应的能力降低的效应。影响的大小用共存离子效应系数Y(N)KNYNY的稳定常数N游离N的浓度若溶液中同时存在多种共存离子N1,N2,Nn,则: 计算时,可取对Y(N)影响较大的一项或几项,影响较小的可忽略。(3)Y的总副反应系数Y 当酸效应和共存离子效应共存: 如在pH=6.0的溶液中,含有浓度均为0.010mol.L-1的EDTA 、Z
8、n2+及Ca2+,计算Y(Ca)和Y 。已知lg kZnY=16.5 , lg kCaY=10.69Y(Ca)=1+kCaYCa=1+1010.69×0.010 108.69Y= Y(H)+ Y(Ca)1 104.65 108.691 108.693.2 金属离子M的副反应及副反应系数aM络合效应: 由于其它络合剂L的存在,使金属离子M参与主反应的能力降低的现象,络合剂L的作用:辅助络合剂防止金属离子水解缓冲剂控制溶液的pH值掩蔽剂掩蔽干扰离子3.3 络合物的条件稳定常数conditional stability constantM + Y MY无副反应时:有副反应时:意义:表示有副
9、反应时,络合反应进行的程度四、金属离子指示剂4.1金属离子指示剂的作用原理金属指示剂应具备的条件:在滴定的pH范围内,Min与In颜色显著不同M与In的显色反应灵敏、迅速,有良好的变色可逆性MIn的稳定性要适当指示剂比较稳定,便于贮藏、使用MIn易溶于水。指示剂有一定的选择性4.2 金属指示剂的选择变色点pMt的计算:M + In MInHInHnIn变色点处:MIn=In(316)4.3 指示剂的封闭与僵化(1)指示剂的封闭现象blocking of indicator计量点附近EDTA不能夺取MIn中的M,从而释放出In指示终点。如:pH10.0时,用EDTA滴定Ca、Mg,以EBT作指示
10、剂,当有Al3+、Fe3+时,会对EBT有封闭作用(与Al3+、Fe3+形成稳定的络合物)消除办法:加三乙醇胺掩蔽,对后者,采用返滴定法消除:如Al3+对二甲酚橙有封闭作用,用EDTA测定Al3+时,应用返滴定法(2)指示剂的僵化现象(ossification of indicator )消除办法:加有机溶剂或加热,如用PAN时,加少量乙醇或丙酮或加热。4.4 常用的金属指示剂1、铬黑T eriochrome black T (EBT)应用:用EDTA测定Mg2+、Zn2+、Hg2+、Pb2+对Ca2+不灵敏(lgkCaIn=5.4,lgkMgIn=7.0)常加MgY提高变色灵敏度置换滴定原理
11、Sp前:Ca + MgY CaY + MgSp后:Mg-EBT(紫红) + Y MgY + EBT(蓝)要求:MgY=11Mg + EBT Mg-EBT(紫红)Mg量大,结果偏高。Mg量小,结果偏低EBT水溶液(pH<6.3时)加三乙醇胺阻止聚合变质碱性溶液中,加盐酸羟胺或抗坏血酸防止氧化褪色EBT+NaCl(11)固体(长期使用)2、二甲酚橙 xylenol organge (XO)应用:EDTA测定Zn、Cd、Pb、Bi、Al、Hg、ZrO2+、Sc3+3、PAN(1-(2-吡啶偶氮)-2-2萘酚)1-(2-pyridylazo)-2-naphthol 难溶于水,能溶于乙醇、碱,适宜
12、pH1.912.2M-PAN(红)PAN(黄),常配成CuPAN使用,CuY+PAN的混合液SP前:CuY(蓝)+PAN(黄)+ M MY + Cu-PAN4、磺基水杨酸(SSA)pH=1.52.5Fe3+SSA(紫红)终点:红浅黄(FeY-)5、钙指示剂 calconcarboxylic acidpH=1013In 蓝色 MIn红色五、提高络合滴定选择性的途径5.1 常用的掩蔽剂(1)KCN(NaCN)碱性条件下使用pH>8 ,酸性溶液中产生HCN应用:掩蔽Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ag+、Fe2+、Fe3+等强碱性:掩蔽Mn2+(2)氟化物(NH4F or NaF)pH4时,掩蔽Al3+、Ti()、Sn()、Be2+、Zr()、Hf()、Nb()等。(3)三乙醇胺必须在酸性溶液中加入,再调至碱性,否则,已水解的高价Mn+不易被掩蔽。应用:在碱性溶液中掩蔽Al3+、Fe3+、Ti()、Sn()和少量Mn2+。(4)乙酰丙酮(了解)应用:pH=56时,掩蔽Al3+、Fe3+、Pd2+等(5)酒石酸、柠檬酸(了解)二者可作辅助络合剂防止碱性条件下Mn+水解。5.2 选择性的解蔽剂甲醛从Zn(CN)42-、Cd(CN)42-中解蔽出Zn2+、Cd2+;苦杏仁酸
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 一年级时间观念的形成过程
- 苏教版初中化学复习要点归纳总结
- 一年级下册数学期末模拟题
- 苏教版比的意义教学设计讲解
- 北师大版高中数学教案下载
- 深入理解苏教版二元一次方程组
- 苏教版高中物理教材高考宝典题库目录
- 苏教版雾凇课件详解指南
- 苏教版小学句子写作方法与示范
- 苏教版四年级数学口算测试
- 风力发电机组检修作业危险点及安全措施
- 第六单元++百分数(一)知识点整理
- 中国电力建设企业协会风力发电工程质量评价标准
- 钢管长度与重量换算表
- 唐河县骨干网评员登记表
- 发电机组GU320控制屏说明书
- 六元素并列关系—雪花PPT课件
- 医疗收费电子票据管理试行办法
- 六年级数学上册集体备课计划
- 山西省繁峙县xx金矿资源储量核实地质报告
- 金光修持法(含咒诀指印、步骤、利益说明)
评论
0/150
提交评论