当前课程知识点：分析化学 > 第四章 配位滴定法 > 4.2 EDTA及其配合物 > Video
同学你好 这一讲
我们一起学习EDTA及其配合物。
前面一讲我们知道
目前在配位滴定中应用最广泛的
氨羧配位剂是乙二胺四乙酸
我们取乙二胺四乙酸的
四个英文单词的首字母的缩写
简单称之为EDTA或EDTA酸
并且 我们常常用
书写简单的 H4Y表示它的分子式
如左图所示
EDTA分子中的两个羧基上的
氢离子是可转移到氨基氮原子上的
因此就形成了的双偶极分子
在常温下EDTA在水中不易溶解
由于EDTA酸在水中的溶解度小
而乙二胺四乙酸二钠盐的溶解度较大
所以 在配位滴定中
通常使用的是乙二胺四乙酸二钠盐
作为配位滴定剂的
一般也称乙二胺四乙酸二钠盐为EDTA
或者叫做EDTA二钠盐
由于在EDTA二钠盐水溶液中
它的主要存在型体是H2Y2-
所以它的水溶液的pH值为4.42
接下来我们一起来了解一下 EDTA的性质
前面的讨论中我们知道EDTA是用H4Y表示的
表示它是一个四元酸
当EDTA溶解于酸度很高的溶液中时
它的两个羧酸根
可以再接受两个氢离子形成H6Y2+
这样它就相当于是一个六元酸了
因此 在溶液中就存在着六级酸的解离
它的六级解离常数如图所示
那么 EDTA在水溶液中可能有几种存在型体呢
从EDTA的分布分数图上我们可以看出
EDTA在水溶液中
主要以H6Y2+ H5Y+以及Y4-等等
这样七种型体存在
从EDTA的分布分数图上还可以看出
EDTA在溶液中的主要存在型体取决于溶液的pH值
在 pH ＜ 1的强酸性溶液中
EDTA主要是以H6Y2+型体存在的
当pH 介于2.67～6.16的时候
主要是以H2Y2-型体存在的
而在pH ＞ 10.26的碱性溶液中
主要是以Y4-型体存在的
EDTA七种型体中
只有Y4-是与金属离子配位的最有效的配位形式
因此 Y4-离子的分布系数越大
表明EDTA能与金属离子有效配位的
游离态的Y4-离子浓度就越高
那么 EDTA的配位能力就越强
从EDTA的结构式中
我们可以看出EDTA 有6个配位原子
其中有2个氨氮配位原子和4个羧氧配位原子
正因为EDTA含有配合能力很强的
多个氨氮和羧氧配位原子
因此 它才可以
和大多金属离子形成带环的配合物
也就是螯合物
下面我们一起来数一下钴离子和EDTA的螯合物中
有几个五元环呀
如中间图所示
钴离子和EDTA的螯合物中
上下各有一个五元环
中间平面上有3个五元环
总共5个五元环
而且 我们发现大多数金属离子
与EDTA都是形成有5个五元环结构的配合物
由于五元环结构是相当稳定的
因此 EDTA与大多数金属离子的
螯合物具有较高稳定性
所以 它们的稳定常数或者形成常数都很高
所以
EDTA与大多数金属离子的配位滴定反应很完全。
因此 利用EDTA的配位滴定法
能直接或间接测定周期表中大多数元素
所以它的配位滴定应用得很广泛
EDTA虽然能与大多数金属离子配位
但是EDTA与不同金属离子配位滴定的选择性不够高
下面我们一起来总结一下
EDTA与金属离子形成的配合物都有那些特点
（1）首先EDTA具有广泛的配位性
几乎能与所有金属离子形成配合物
EDTA有6个配位原子
可以与金属离子形成多个五元环螯合物
配合物稳定，所以配位滴定反应很完全
配位比简单 通常为1︰1
不存在逐级分步配位的问题
配位反应速度快 水溶性好
EDTA与无色的金属离子形成无色的配合物
而与有色的金属离子形成颜色更深的配合物
例如 水溶液中 二价铜离子是蓝色的
而二价铜离子与EDTA形成的配合物是深蓝色的
我们知道无论金属离子是几价的
大多数都可以与EDTA配位形成1:1 型的配合物
并且 EDTA溶液中
只有Y4-型体能与金属离子有效配位
为了书写简便起见把所有的离子电荷都省略不写
金属离子M与EDTA的配位反应
就简化为 M +Y ≒ MY
我们通常把金属离子
与EDTA的配位反应的平衡常数K(MY)
称为稳定常数或形成常数
根据平衡常数的定义
K(稳)等于产物MY的平衡浓度
除以反应物M和Y的平衡浓度的乘积
而它的逆反应的平衡常数K(不稳)是
MY配合物的解离常数或者叫做不稳定常数
K(稳定)常数与K(不稳定)常数是互为倒数关系的
通常 稳定常数
能够反映配位反应进行的程度
稳定常数越大 配合物就越稳定
那么 影响稳定常数大小的因素有哪些呢
从这张常见金属离子
与EDTA配合物的稳定常数表中可以看出
金属离子价态越高
它的配合物的稳定常数就越大
例如 三价铁离子
EDTA配合物的稳定常数
就大于二价铁离子EDTA配合物的稳定常数
过渡金属离子配合物的稳定常数
明显高于主族金属离子MY的稳定常数
例如同为一价的银离子
配合物的稳定常数
就高于钾和钠离子配合物的稳定常数
所以 影响稳定常数大小的因素
除了EDTA的性质以外
主要影响因素是金属离子本身的性质
我们这一讲学习了EDTA以及EDTA配合物的性质
我们下一讲再见
-1.1分析化学的任务、定义和作用
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-1.1分析化学的任务、定义和作用--作业
-1.2分析方法的分类与选择
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-第一章 绪论--1.2分析方法的分类与选择
-1.3分析过程及结果的表示方法
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-1.3分析过程及结果的表示方法--作业
-1.4滴定分析法概述
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-1.4滴定分析法概述--作业
-1.5基准物质与标准溶液
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-1.5基准物质与标准溶液--作业
-1.6滴定分析中的计算
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-1.6滴定分析中的计算--作业
-2.1误差的分类
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-2.1误差的分类--作业
-2.2误差与准确度
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-2.2误差与准确度--作业
-2.3偏差与精密度
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-2.3偏差与精密度--作业
-2.4准确度与精密度的关系
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-2.4准确度与精密度的关系--作业
-2.5随机误差的正态分布
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-2.5随机误差的正态分布--作业
-2.6标准正态分布和t分布
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-第二章 分析化学中的误差与数据处理--2.6标准正态分布和t分布
-2.7平均值的置信区间
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-2.7平均值的置信区间--作业
-2.8显著性检验
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-2.8显著性检验--作业
-2.9可疑值的取舍
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-2.9可疑值的取舍--作业
-2.10有效数字的位数
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-2.10有效数字的位数--作业
-2.11有效数字的修约和运算规则
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-2.11有效数字的修约和运算规则--作业
-2.12提高分析结果准确度的方法
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-2.12提高分析结果准确度的方法--作业
-2.13一元线性回归分析
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-2.13一元线性回归分析--作业
-3.1酸碱理论与酸碱反应
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-第三章 酸碱滴定法--3.1酸碱理论与酸碱反应
-3.2酸碱反应中的化学平衡
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-第三章 酸碱滴定法--3.2酸碱反应中的化学平衡
-3.3酸碱溶液中的物料平衡、电荷平衡和质子平衡
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-3.3酸碱溶液中的物料平衡、电荷平衡和质子平衡
-3.4分布分数
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-第三章 酸碱滴定法--3.4分布分数
-3.5一元酸碱溶液pH值的计算
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-3.5一元酸碱溶液pH值的计算
-3.6其他酸碱溶液pH值的计算
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-第三章 酸碱滴定法--3.6其他酸碱溶液pH值的计算
-3.7酸碱缓冲溶液
--Video
-第三章 酸碱滴定法--3.7酸碱缓冲溶液
-3.8酸碱指示剂
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-第三章 酸碱滴定法--3.8酸碱指示剂
-3.9酸碱滴定原理-一元强酸（碱）的滴定
--Video
-3.9酸碱滴定原理-一元强酸（碱）的滴定
-3.10酸碱滴定原理-一元弱酸（碱）的滴定
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-3.10酸碱滴定原理-一元弱酸（碱）的滴定
-3.11酸碱滴定原理-多元酸（碱）和混合酸碱的滴定
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-3.11酸碱滴定原理-多元酸（碱）和混合酸碱的滴定
-3.12终点误差
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-3.13酸碱滴定法的应用
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-4.1 分析化学中的配合物
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-第四章 配位滴定法--4.1 分析化学中的配合物
-4.2 EDTA及其配合物
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-第四章 配位滴定法--4.2 EDTA及其配合物
-4.3 配合物的稳定常数
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-第四章 配位滴定法--4.3 配合物的稳定常数
-4.4 配位滴定的副反应
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-第四章 配位滴定法--4.4 配位滴定的副反应
-4.5 EDTA的副反应
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-第四章 配位滴定法--4.5 EDTA的副反应
-4.6 金属离子的副反应
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-第四章 配位滴定法--4.6 金属离子的副反应
-4.7 MY的条件稳定常数
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-第四章 配位滴定法--4.7 MY的条件稳定常数
-4.8 配位滴定法的基本原理
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-第四章 配位滴定法--4.8 配位滴定法的基本原理
-4.9 金属指示剂
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-第四章 配位滴定法--4.9 金属指示剂
-4.10金属指示剂的选择
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-第四章 配位滴定法--4.10金属指示剂的选择
-4.11配位滴定可行性判断及酸度控制
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-第四章 配位滴定法--4.11配位滴定可行性判断及酸度控制
-4.12提高配位滴定选择性的措施
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-第四章 配位滴定法--4.12提高配位滴定选择性的措施
-4.13配位滴定方式及应用
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-第四章 配位滴定法--4.13配位滴定方式及应用
-5.1氧化还原平衡与条件电极电位
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-第五章 氧还原滴定法--5.1氧化还原平衡与条件电极电位
-5.2条件电极电位的影响因素
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-第五章 氧还原滴定法--5.2条件电极电位的影响因素
-5.3氧化还原反应进行的程度
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-第五章 氧还原滴定法--5.3氧化还原反应进行的程度
-5.4氧化还原反应速率
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-第五章 氧还原滴定法--5.4氧化还原反应速率
-5.5氧化还原滴定曲线
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-第五章 氧还原滴定法--5.5氧化还原滴定曲线
-5.6氧化还原指示剂
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-第五章 氧还原滴定法--5.6氧化还原指示剂
-5.7氧化还原滴定终点误差
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-第五章 氧还原滴定法--5.7氧化还原滴定终点误差
-5.8氧化还原滴定中的预处理
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-第五章 氧还原滴定法--5.8氧化还原滴定中的预处理
-5.9高锰酸钾法
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-第五章 氧还原滴定法--5.9高锰酸钾法
-5.10重铬酸钾法
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-第五章 氧还原滴定法--5.10重铬酸钾法
-5.11碘量法
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-第五章 氧还原滴定法--5.11碘量法
-6.1 沉淀滴定法原理
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-第六章 沉淀滴定法--6.1 沉淀滴定法原理
-6.2 莫尔（Mohr)法
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-第六章 沉淀滴定法--6.2 莫尔（Mohr)法
-6.3 佛尔哈德（Volhard)法
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-第六章 沉淀滴定法--6.3 佛尔哈德（Volhard)法
-6.4 法扬司（Fajans)法
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-第六章 沉淀滴定法--6.4 法扬司（Fajans)法
-7.1重量分析法概论
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-第七章 重量分析法--7.1重量分析法概论
-7.2溶解度与溶度积
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-第七章 重量分析法--7.2溶解度与溶度积
-7.3溶解度的影响因素
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-第七章 重量分析法--7.3溶解度的影响因素
-7.4沉淀的类型和形成过程
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-第七章 重量分析法--7.4沉淀的类型和形成过程
-7.5沉淀纯度的影响因素
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-第七章 重量分析法--7.5沉淀纯度的影响因素
-7.6沉淀条件的选择
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-第七章 重量分析法--7.6沉淀条件的选择
-8.1物质对光的选择性吸收
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-第八章 分光光度法--8.1物质对光的选择性吸收
-8.2光吸收基本定律
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-第八章 分光光度法--8.2光吸收基本定律
-8.3分光光度计
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-第八章 分光光度法--8.3分光光度计
-8.4吸光光度法的误差控制
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-第八章 分光光度法--8.4吸光光度法的误差控制
-8.5光度分析法的设计-显色反应及其影响因素
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-8.5光度分析法的设计-显色反应及其影响因素
-8.6光度分析法的设计-测量条件的选择
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-第八章 分光光度法--8.6光度分析法的设计-测量条件的选择
-8.7其他吸光光度法
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-第八章 分光光度法--8.7其他吸光光度法
-8.8吸光光度法的应用
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--第八章 分光光度法--8.8吸光光度法的应用
-分析化学样题
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-仪器分析样题
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-仪器分析实验预习测试题
