EDTA标准溶液的配置与标定.ppt

,EDTA标准溶液的配置与标定；自来水总硬度的测定,一.基础知识,配位滴定法：又称络合滴定法以生成配位化合物为基础的滴定分析方法滴定条件：定量、完全、迅速、且有指示终点的方法配位剂种类：无机配位剂：形成分级络合物，简单、不稳定有机配位剂：形成低络合比的螯合物，复杂而稳定常用有机氨羧配位剂乙二胺四乙酸,乙二胺四乙酸：EDTA,EDTA的物理性质水中溶解度小，难溶于酸和有机溶剂；易溶于NaOH或NH3溶液Na2H2Y2H2O,EDTA的离解平衡：,各型体浓度取决于溶液pH值pH1强酸性溶液H6Y2+pH2.676.16主要H2Y2-pH10.26碱性溶液Y4-,H6Y2+H+H5Y+H5Y+H+H4YH4YH+H3Y-H3Y-H+H2Y2-H2Y2-H+HY3-HY3-H+Y4-,最佳配位型体,水溶液中七种存在型体,EDTA配合物特点：,1.广泛配位性五元环螯合物稳定、完全、迅速2.具6个配位原子，与金属离子多形成1：1配合物3.与无色金属离子形成的配合物无色，利于指示终点与有色金属离子形成的配合物颜色更深,二.实验目的1.了解EDTA标液的配制和标定原理；2.掌握常用的标定EDTA的方法。3.了解水的硬度的概念，测定水硬度的意义，以及水的硬度的表示方法,三、实验原理,EDTA是一种很好的氨羧络合剂，它能和许多种金属离子生成很稳定的络合物，所以广泛用来滴定金属离子。实验用的是它的二钠盐：乙二胺四乙酸二钠（Na2H2YH2O），也简称为EDTA。标定EDTA标准溶液的基准物质：金属Zn、Cu、Pb、Bi等金属氧化物ZnO、Bi2O3盐类CaCO3、MgSO47H2O等因为标定与滴定条件一致，可减少系统误差。本实验配制的EDTA标准溶液，用来测定水硬度，所以选用CaCO3作为基准物。标定EDTA溶液用“钙指示剂”（鉻黑T）作为指示剂。,变色原理：钙指示剂在溶液pH值为1214的条件下显蓝色，能和Ca2+生成稳定的红色络合物。当用EDTA标准溶液滴定时，Ca2+与EDTA生成无色的络合物，当接近化学计量点时，已与指示剂络合的金属离子被EDTA夺出，释放出指示剂，溶液即显示出游离指示剂的颜色，当溶液从红色变为蓝色，即为滴定终点。反应式如下：CaIn+Y=CaY+In（红色）（无色）（无色）（蓝色）,测定水的总硬度原理测定水的总硬度就是测定水中钙、镁的总量，采用EDTA络合滴定法。用pH=10氨性缓冲液，以EDTA作为络合滴定剂剂，与水中的钙、镁反应，生成EDTA-钙和EDTA-镁络合物，根据滴定消耗的EDTA体积和EDTA浓度可求得水中钙和镁的含量。,四实验仪器及药品,电子天平，称量瓶，容量瓶玻璃棒移液管吸耳球烧杯锥形瓶，酸式滴定管洗瓶，碳酸钙粉末，NH4+-NH4Cl缓冲溶液，铬黑T，Mg2+-EDTA溶液，HCl溶液，蒸馏水,五.实验步骤,（1）、Ca2+标准溶液差减法称取计算量的CaCO3于150ml小烧杯中溶解（少量水润湿，盖上表面皿，用滴管从烧杯嘴处滴加HCl至CaCO3完全溶解冷却定量转移至250ml容量瓶中定容计算Ca2+的浓度。（2）、EDTA溶液的配制天平称取计算量的EDTA二钠盐于200ml烧杯中温热溶解冷却。（3）、EDTA的标定用CaCO3为基准物质，铬黑T为指示剂标定EDTA移液管准确平行移取25.00mlCa2+标准溶液三份于锥形瓶中加一滴甲基红，用氨水中和至红变黄加10mlNH3NH4Cl缓冲溶液调节pH值加入铬黑T指示剂用EDTA滴定至蓝色计算EDTA浓度。,(4)、水样总硬度测定1.水样的准备用移液管准确吸取待测水样25.00mL，注入250mL锥形瓶中，稀释至约50mL，加入pH=10缓冲溶液（氨-氯化铵）1-2mL，加铬黑T指示剂少许，摇匀，此时溶液呈酒红色。2.滴定用0.01molL-1EDTA标准溶液对试样进行滴定，并用力摇动溶液，滴定速度约3-4滴/秒，直至溶液由酒红色变为纯蓝色，15秒不褪色，既为终点。,六.注意事项,1在配制EDTA溶液时要保证固体要全部溶解。2碳酸钙基准试剂加HCl溶解时要缓慢，以防二氧化碳冒出时带走一部分溶液。3络合反应进行时要缓慢，保证其充分反应。4酸式滴定管，移液管均应用标准液润洗,置换出的Mg2+与铬黑T显出很深的红色：Mg2+EBTMgEBT（红色）但EDTA与Ca2+的络合能力比Mg2+强，滴定时，EDTA先与Ca2+络合，当达到终点时，EDTA夺取MgEBT中的Mg2+，形成MgY，YMgEBTMgY+EBT(蓝色)游离出的指示剂显蓝色，变色很明显，在这里，滴定前的MgY与最后生成的MgY物质的量相等，故不影响滴定结果。,3.滴定为什么要在缓冲溶液中进行？如果没有缓冲溶液存在，将会导致什么现象发生？答案要点：在络合滴定过程中，随着络合物的生成，不断有H释出：MH2YMY2H因此，溶液的酸度不断增大，酸度增大的结果，不仅降低了络合物的条件稳定常数，使滴定突跃减小，而且破坏了指示剂变色的最适宜酸度范围，导致产生很大的误差。因此在络合滴定中，通常需要加入溶液来控制溶液的pH值。,七.思考题,1.在中和标准物质中的HCl时，能否用酚酞取代甲基红，为什么？答案要点：不能用酚酞取代甲基红，氨水中和盐酸，产物NH4Cl是强酸弱碱盐，呈弱酸性，而酚酞是碱性指示剂，故不能用酚酞作指示剂，而甲基红的变色范围是4.4-6.2，可以用来做指示剂。2.阐述Mg2+-EDTA能够提高终点敏锐度的原理。答案要点：铬黑T与Mg2+能形成稳定的络合物，显色很灵敏，但与Ca2+形成的络合物不稳定，显色灵敏度低，为此在pH=10的溶液中用EDRA滴定Ca2+时，常于溶液中先加入少量MgY，使之发生置换反应，置换出Mg2+：MgY+Ca2+=CaY+Mg2+,