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第六章 络合滴定法 第二节. 6-2 络合滴定中的副反应和条件形成常数. 我们在络合滴定过程中,往往并不是单一的反应,而是比较复杂的络合平衡体系。在一定条件和一定反应组分比下,络合平衡不仅要受到温度和该溶液离子强度的影响,而且也与某些离子和分子的存在有关,这些离子和分子,往往要干扰主反应的进行,以致使反应物和反应产物的平衡浓度降低。. 第六章 络合滴定法 第二节. 一、络合滴定中的副反应和副反应系数
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第六章 络合滴定法 第二节 6-2络合滴定中的副反应和条件形成常数 我们在络合滴定过程中,往往并不是单一的反应,而是比较复杂的络合平衡体系。在一定条件和一定反应组分比下,络合平衡不仅要受到温度和该溶液离子强度的影响,而且也与某些离子和分子的存在有关,这些离子和分子,往往要干扰主反应的进行,以致使反应物和反应产物的平衡浓度降低。
第六章 络合滴定法 第二节 一、络合滴定中的副反应和副反应系数 • 能引起副反应(除主反应以外的反应,统称为副反应)的物质有:H+、OH-、待测试样中共存的其他金属离子,以及为控制pH值或掩蔽某些干扰组分时而加入的掩蔽剂或其他辅助络合剂等,由于它们的存在,必然会伴随一系列副反应发生。其中M及Y的各种副反应不利于主反应的进行,而生成MY的副反应则有利于主反应的进行。
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 (一)滴定剂的副反应和副反应系数 1.酸效应和酸效应系数(酸度的影响) H+与Y4-离子的副反应对主反应的影响,或由于H+的存在,使络合体Y参加主反应能力降低的现象称为酸效应,也叫pH效应。在一定情况酸效应不一定是有害因素。当提高酸度使干扰离子与Y的络合物能力降至很低,从而提高滴定的选择性,此时酸效应就成为有利的因素。 酸效应的大小,可以用该酸度下,酸效应系数αY(H)来衡量。
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 αY(H)= cY /[Y] δY= [Y] / cY αY(H)= 1/δY cY表示络合反应达平衡时,未与M络合的EDTA的总浓度为: cY=[Y]+[HY]+[H2Y]+[H3Y]+…+[H6Y] 可见:在副反应中Y型体的分布分数δY与酸效应系数αY(H)成倒数关系。 酸效应系数αY(H)的计算: 根据多元酸有关型体分布分数的计算公式计算 αY(H)=cY /[Y] =([Y]+[HY]+[H2Y]+[H3Y]+…+[H6Y])/[Y] =1+[H+]/Ka6+[H+]2/Ka5Ka6+[H+]3/Ka4Ka5Ka6+[H+]4/Ka3Ka4Ka5Ka6 +[H+]5/ Ka2Ka3Ka4Ka5Ka6 +[H+]6/ Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5Ka6 可见,αY(H)只与溶液中[H+]有关,是H+浓度的函数,酸度越高,αY(H)越大,酸效应越严重。
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 2.配位效应和配位效应系数(其他配位剂的影响) 另一种配位剂与M离子的副反应对主反应的影响称为配位效应。 采取与酸效应类似的处理办法,求得络合效应系数 αM(L) =CM/[M] =1+∑βi[L]I δM(L)= [M] / CM
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 • 由配位反应的平衡关系和配合物的逐级形成常数可知 • αM(L) =CM/[M] • =1+∑βi[L]n • =1+K1[L]+K1K2[L]2+……K1K2……Kn[L]n • =1+β1[L]+β2[L]2+……βn[L]n 上式表明, αM(L)其数值大于1、等于1。 αM(L)越大,配位效应越强,副反应越严重。 αM(L)=1时,金属离子无副反应。
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 3.EDTA配合物的条件稳定常数 在配位滴定中,实际的滴定反应比较复杂,除了主反应,还伴有酸效应、配位效应、干扰离子效应等,需要综合考虑。 设未参加主反应的M离子总浓度为CM,Y的总浓度为CY,生成的MY、MHY、MOH的总浓度为CMY,反应平衡时可得到条件稳定常数K’MY K’MY= CMY / CM CY 由以上讨论可知 CM=[M] αM(L) CY=[Y] αY(H) MHY和MOHY可以忽略 则 CMY≈[MY]
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 代入上式可得 K’MY=CMY/CMCY =[MY]/ [M] αM(L) [Y] αY(H) =KMY/ αM(L)αY(H) 取对数可得: lgK’MY= lgKMY-lgαM(L)-lgαY(H) 在一定条件下, αM(L)和αY(H)为定值,则K’MY为常数
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 例1 计算PH=2.00和PH=5.00时,ZnY的条件稳定常数(已知lgKZnY=16.50) 解:查表可知 PH=2.00时, lgαY(H)=13.51 PH=5.00时, lgαY(H)=6.45 根据公式可得: PH=2.00时, lgK’ZnY=16.50-13.51=2.99 PH=5.00时,lgK’ZnY=16.50-6.45=10.05
第21讲 第六章 络合滴定法 第二讲 例2计算PH=4.50的5.0×10-2mol/L AlY溶液中,游离F-的浓度为1.0×10-2mol/L时,AlY的条件稳定常数。(已知:AlF6:β1=1.4×106 β2=1.4×1011 β3=1.0×1015 β4=5.6×1017β5=2.3×1019β6=6.9×1019 lgKAlY=16.30) 解:查表可知:PH=4.50时,lgαY(H)=7.44 当[F-]=1.0×10-2mol/L时,可得: αAl(F)=1+1.4×106×0.010+1.4×1011(0.010)2+1.0×1015(0.010)3 +5.6×1017(0.010)4+2.3×1019(0.010)5+6.9×1019(0.010)6 =8.9×109 lgαAl(F)=9.95 lgK’AlY=16.30-7.44-9.55= -1.09 说明此时AlY配合物已被氟化物破坏