络合滴定中为什么要以缓冲溶液调节溶液的PH

紫月影学 2017-12-14 23:47:05 1585 浏览

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drummeric 2017-12-15 14:38:44

　　将乙二胺四乙酸写作H4Y，则其二钠盐写为Na2H2Y，滴定用的EDTA是乙二胺四乙酸二钠盐，即Na2H2Y，与金属离子络合的是Y，所以发生的络合反应的离子方程式是：　　H2Y + M = MY + 2H+ (除氢离子外，为简便起见，其它省略电荷，若是具体的金属离子，都带上电荷即可) 　　滴定过程中会不断产生H+，所以溶液的PH值会发生变化，一方面，金属指示剂只在某一PH值范围内变色明显；另一方面，若酸度越来越高（PH越来越小），则EDTA会产生酸效应，当酸效应系数比较大时，使得金属离子无法络合完全.因此要使用缓冲溶液来控制锥形瓶中溶液的PH值，使其稳定在一定的范围内.

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干货丨EDTA在络合滴定中的应用

乙二胺四乙酸简称EDTA或者EDTA酸，分子式为C10H16N2O8 ，用H4Y表示其结构式如图1所示。

图1：乙二胺四乙酸结构式

当H4Y溶于水时，不仅可以将自身的H+给出去，形成不同形式的HXY（4-x)-阴离子；当溶液酸度很高时，H4Y的两个羧基可以接受H+分别以H5Y+或H6Y2+阳离子的形式存在于溶液中。因此EDTA在水溶液中可以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-等7种形式存在，而它们在水溶液中的具体存在形式及分布分数与溶液pH息息相关（如图2所示）。

图2：EDTA各种存在形式的分布图

EDTA与金属离子形成螯合物时，它的氮原子和氧原子与金属离子键合形成具有多个五原子环的立体螯合物。EDTA螯合物的立体构型如图3所示。一般情况下,这些络合反应将按照1:1的比例进行反应。

图3：EDTA-M螯合的立体结构

例如在ZnCl2的滴定实验中，以EDTA-2Na作为滴定剂，铬黑T指示液作为指示剂，于氨-氯化铵缓冲溶液（pH=10）中滴定待测ZnCl2标准滴定溶液。当溶液滴定至由蓝色变为紫红色时，此时达到反应终点，以消耗EDTA-2Na的体积根据公式（1）计算ZnCl2标准滴定溶液的浓度（需要同时做空白试验扣除空白的影响）。

C1:EDTA-2Na标准溶液的浓度

V1:消耗EDTA-2Na的体积

V2:消耗ZnCl2标准滴定溶液的体积

EDTA由于其良好的化学性质，被广泛应用于化学分析中。迄今为止，它已经成为分析化学中应用最广泛的螯合剂。EDTA除了作为螯合剂用于络合滴定外，还作为掩蔽剂等应用于各种分离和测定方法中。

2020-12-29 09:54:58 482 0