配位反应平衡与配位滴定法-金属指示剂

Contents目1录无机及分析化学常见的金属指示剂常见的金属指示剂无机及分析化学常见的金属指示剂常用的金属指示剂

铬黑T

：黑色粉末，有金属光泽，适宜pH范围9～10滴定Zn2+、Mg2+、Cd2+、Pb2+

时常用。单独滴定Ca2+时，变色不敏锐，常用于滴定钙、镁合量。使用时应注意：(1)其水溶液易发生聚合，需加三乙醇胺防止；(2)在碱性溶液中易氧化，加还原剂（抗坏血酸）；(3)不宜长期保存。无机及分析化学常见的金属指示剂铬黑

T（EriochromeBlackT，EBT）

1-(1-羟基-2-萘偶氮)-5-硝基-2-萘酚-4-磺酸钠

pKa=6.3pKa=

11.6H2In-

HIn2-

In3-

紫红蓝橙

Mg2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Mn2+等不稳定——固体指示剂

M

-

EBTpH7

11无机及分析化学常见的金属指示剂

钙指示剂

pH=7时，紫色；

pH=12～13时：蓝色；

pH=12～14时，与钙离子配合呈酒红色。无机及分析化学常见的金属指示剂

PAN指示剂

稀土分析中常用，水溶性差，易发生指示剂僵化。Cu－PAN指示剂

CuY与少量PAN的混合溶液。加到含有被测金属离子M的试液中时，发生置换反应：

CuY+PAN+M→MY+Cu—PAN滴定终点时：Cu—PAN+Y→CuY+PAN

无机及分析化学常见的金属指示剂PAN（1-(2-pyridylazo)-2-naphthol）

1-(2-砒啶偶氮)-2-萘酚

pKa=1.9pKa=

12.2H2In+HIn

In-

黄绿黄淡红

Cu2+、Zn2+、Cd2+、In3+等

水溶性较差，变色缓慢

——加入乙醇或适当加热

M-PAN

pH2

12无机及分析化学常见的金属指示剂Cu

-

PAN指示剂（置换反应）

CuY+PAN+MCuPAN+MY

深蓝色

黄色红色

Cu

-

PAN指示剂的适用pH范围较宽可以用于M、N共存体系的连续滴定调节pH和CuY用量——改变pMep值使

pM

，以准确指示滴定终点

无机及分析化学常见的金属指示剂M-XO

二甲酚橙（XylenolOrange，XO）

3,3

-双[N,N

-二(羧甲基)氨甲基]-邻-甲酚磺酞pKa=6.3H7In+……

H3In-H2In4-……

In5-

黄红

pH5

6时滴定Pb2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+等

pH1

2时滴定Bi3+

pH

6.3无机及分析化学常见的金属指示剂

常见的

金属指

示剂Contents目1录无机及分析化学金属指示剂的作用原理金属指示剂的作用原理无机及分析化学金属指示剂的作用原理

+H+

||HIn络合滴定终点的检测

1.金属指示剂

In+M

MIn

甲色乙色碱色酸色颜色：与MIn有明显差异~

酸度酸效应：lgKMIn

=lg

KMIn-lg

In(H)

大小合适，即MIn有适当的稳定性无机及分析化学金属指示剂的作用原理

+H+

||HIn络合滴定终点的检测

1.金属指示剂

In+M

MIn

甲色乙色

，

时，变色点pMt=lgKMIn

pMt=lgKMIn

±

1颜色：与MIn有明显差异~

酸度酸效应：lgKMIn

=lg

KMIn-lg

In(H)

随酸度变化碱色酸色无机及分析化学金属指示剂的作用原理

金属指示剂及其他指示

终点的方法

金属指示剂的性质和作用原理(1)金属指示剂是一些有机配位剂，可与金属离子形成有色配合物；(2)所生成的配合物颜色与游离指示剂的颜色不同；

利用配位滴定终点前后，溶液中被测金属离子浓度的突变造成的指示剂两种存在形式（游离和配位）颜色的不同，指示滴定终点的到达。(动画)无机及分析化学金属指示剂的作用原理金属指示剂变色过程：例：滴定前，Mg2+溶液(pH8～10)中加入铬黑T后，溶液呈酒红色，发生如下反应：铬黑T(■)

+Mg2+=Mg2+-铬黑T(■)滴定终点时，滴定剂EDTA夺取Mg2+-铬黑T中的Mg2+,使铬黑T游离出来，溶液呈蓝色，反应如下：

Mg2+-铬黑T(■)+

EDTA=铬黑T(■)+Mg2+-EDTA无机及分析化学金属指示剂的作用原理注意金属指示剂适用pH范围：金属指示剂也是多元弱酸或多元弱碱；能随溶液pH变化而显示不同的颜色；使用时应注意金属指示剂的适用pH范围。铬黑T在不同pH时的颜色变化。使用范围pH8~11Contents目1录无机及分析化学金属指示剂应具备的条件及在使用中存在的问题金属指示剂应具备的条件2金属指示剂在使用中存在的问题无机及分析化学金属指示剂的作用原理

+H+

||HIn络合滴定终点的检测

1.金属指示剂

In+M

MIn

甲色乙色碱色酸色颜色：与MIn有明显差异~

酸度酸效应：lgKMIn

=lg

KMIn-lg

In(H)

大小合适，即MIn有适当的稳定性无机及分析化学金属指示剂的作用原理金属指示剂应具备的条件(1)在滴定的pH范围内，游离指示剂与其金属配合物之间应有明显的颜色差别(2)指示剂与金属离子生成的配合物应有适当的稳定性

不能太大：应使指示剂能够被滴定剂置换出来；

不能太小：否则未到终点时游离出来，终点提前；(3)指示剂与金属离子生成的配合物应易溶于水。

易变质；不宜久放。无机及分析化学金属指示剂使用时存在的问题指示剂封闭与指示剂僵化:指示剂封闭（动画）——指示剂与金属离子生成了稳定的配合物而不能被滴定剂置换；例：铬黑T能被Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+封闭，可加入三乙醇胺掩蔽。指示剂僵化（动画）——如果指示剂与金属离子生成的配合物不溶于水、生成胶体或沉淀，在滴定时，指示剂与EDTA的置换作用进行的缓慢而使终点拖后变长例：PAN指示剂在温度较低时易发生僵化；可通过加有机溶剂或加热的方法避免。例如,测定水的硬度以EBT为指示剂，pH=10，滴定Ca2+、Mg2+时，Fe3+、Al3+、Co2+、Ni2+对指示剂有封闭作用，加入三乙醇胺掩蔽Fe3+、Al3+，加入KCN（或Na2S），掩蔽Co2+、Ni2+.消除干扰：无机及分析化学金属指示剂使用中存在的问题测定Ni2+

试样加入过量的EDTANiYY（余量）EBTZn2+(标准溶液)NiYZnYEBTNiYZnYEBT–Zn稍过量的Zn2+Zn2+(标准溶液)Y（过量）NiYY（余量）

EBT终点：蓝色红色无机及分析化学金属指示剂使用中存在的问题无机及分析化学

选择指示剂考虑颜色pMep=pMt=lgKMIn