金属离子指示剂a 指示剂的作用原理HIn+M MIn + M MY +HIn色A 色BEDTA要求: 指示剂与显色络合物颜色不同(合适的pH);显色反应灵敏、迅速、变色可逆性好;稳定性适当,K?MIn
Fe3+ 、Al3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Ni2+ 对EBT、 XO有封闭作用; 若K?MIn太小, 终点提前
? 指示剂的僵化现象 PAN溶解度小, 需加乙醇、丙酮或加热
? 指示剂的氧化变质现象
c 金属离子指示剂变色点pMep的计算M + In = MIn[MIn]K?MIn=[M][In?][MIn]lgK?MIn= pM + lg [In?]变色点:[MIn] = [In?]故pMep= lgK?MIn=lg KMIn-lg?In(H)?In(H)=1+[H+]/Ka2+[H+]2/Ka1Ka2 金属指示剂的变色点
金属指示剂(In)和金属离子(M)配位,生成有色配合物(MIn)。如果只考虑H+对In的副反应,则在溶液中有如下关系: M + In = MIn H+ HIn
H2In
条件常数式为 K'MIn=[MIn]/[M][In ?]=KMIn/αIn(H)
?当溶液中[MIn]=[In’]时,溶液呈现MIn和In的混合色,此即指示剂的变色点。变色点的金属离子浓度以[M]t表示,从上式得:1/ [M]t=K'MIn=pMt=lgKMIn-lgαKMIn?In(H)In(H) * 这仅是金属离子与指示剂形成配位比是1:1配合物的情况。72 例:指示剂铬黑T(EBT)本身是酸碱物质H3In pKa1H2In-pKa2 HIn2-紫红3.9 紫红6.3 蓝HIn2-蓝色---MIn-红色∴EBT使用pH范围:7-10pKa3 In3-11.6 橙pH 常用金属离子指示剂指示剂铬黑T (EBT)二甲酚橙(XO)酸性铬蓝KpH范围8~10<68~13颜色变化InMIn蓝黄蓝红红红直接滴定离子Mg2+, Zn2+,Pb2+Bi3+,Pb2+,Zn2+,Th4+Ca2+,Mg2+,Zn2+,Mn2+Fe3+Ca2+Cu2+,Co2+,Ni2+磺基水杨酸(Ssal)1.5~2.5无紫红钙指示剂1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)12~132~12蓝黄红红 氧化还原滴定指示剂
a 自身指示剂
KMnO4 2×10-6mol·L-1 呈粉红色
b 特殊指示剂
淀粉 与1×10-5mol·L-1I2 生成深蓝色化合物 碘量法专属指示剂
SCN- + Fe3+ =FeSCN2+ ( 1 ×10-5mol·L-1可见红色) c 氧化还原指示剂(本身发生氧化还原反应)
弱氧化剂或弱还原剂,且氧化态和还原态有不同的颜色 InOx + ne = InRed E=E?? + 0.059/n log cInox/cInred 变色点时:E=E?? 变色范围:E??± 0.059/n
常用氧化还原指示剂指示剂氧化态颜色还原态颜色E??(V)0.28酚藏花红红色无色0.36四磺酸基靛蓝蓝色无色0.53亚甲基蓝蓝色无色0.75二苯胺紫色无色0.76乙氧基苯胺黄色红色0.85二苯胺磺酸钠紫红无色0.89邻苯氨基苯甲酸紫红无色1.15嘧啶合铁浅蓝红色邻二氮菲-亚铁1.06浅蓝红色 沉淀滴定指示剂
K2CrO4 莫尔法 铁氨矾(NH4Fe(SO4)2) 佛尔哈德法 吸附指示剂 法扬司法
莫尔法 指示剂用量
sp时, [Ag+]=[Cl-]=Ksp(AgCl)1/2 =1.25×10-5 mol/L
[CrO42-]=Ksp(Ag2CrO4)/[Ag+]2 =0.70×10-2 mol/L 实验确定: 浓度 ~5?10-3 mol/L
CrO42- 太大,终点提前, CrO42-黄色干扰 CrO42- 太小,终点滞后
佛尔哈德 指示剂
指示剂:铁铵矾 FeNH4(SO4)2
指示原理: SCN-+ Fe3+ ? FeSCN2+ (K=138) 当[FeSCN2+]= 6 ×10-6 mol/L即显红色 滴定条件:酸性条件(0.3 mol/LHNO3)---防止Fe3+水解
法扬司法 指示剂
指示剂:荧光黄(FI-)
吸附指示剂的变色原理:
化学计量点后,沉淀表面荷电状态发生变化,指示剂在沉淀表面静电吸附导致其结构变化,进而导致颜色变化,指示滴定终点。
滴定剂Ag+对滴定条件的要求:不能生成Ag(OH)的沉淀pH< 10.0沉淀AgCl对滴定条件的要求:卤化银沉淀光照下易变为灰黑色避免强光照射
常用的吸附指示剂: 指示剂pKa测定对象滴定剂颜色变化滴定条件(pH)荧光黄7.0Cl-,Br-,I-, Ag+黄绿-粉红7.0~10.0二氯4.0荧光黄曙红甲基紫2.0Cl-,Br-,I-Br-,I-, SCN-Ag+Ag+黄绿-粉红4.0~10.0Ag+粉红-红紫2.0~10.0Cl-红-紫酸性
五:所受的影响及其应用
酸碱滴定法应用
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