络合滴定中常用的指示剂EDTA.doc

2 +EDTA ( ethylenediamine tetraacetic acid) 是乙二胺四乙酸 (俗称乙底酸) 2 + EDTA ( ethylenediamine tetraacetic acid) 是乙二 胺四乙酸 (俗称乙底酸) 的英文缩写 。它是无色结 晶性固体 , 在 240 ℃分解 , 略溶于水 , 不溶于普通 有机溶剂 。 EDTA 的结构式 : 在 任 何 水 溶 液 中 , EDTA 总 是 以 H6 Y 、 + - 2 - 3 - 4 - H5 Y 、H4 Y、H3 Y 、H2 Y 、HY 和 Y 七种形式 存在的 , 它们的分布系数与 p H 有关 。图中列出 了 EDTA 各种存在形式的分布情况 ( 为书写简便 起见 , EDTA 的各种存在形式均略去其电荷 , 用 HOOCH2 C CH2 COOH H6 Y、H5 Y Y 表示) 。 - N CH2 CH2 N HOOCH2 C CH2 COOH EDTA 是含有羧基 ( 硬碱) 和氨基 ( 中间碱) 的 螯合剂 。其分子中两个羧基上的 H + 转移到 N 原 子上 ,形成双极离子 , 用 H4 Y 表示 。由于它的分 子中 含 有 两 个 氨 氮 ( - N¨ ) 与 四 个 羧 氧 基 ,因此有氨氮与羧氧的络合能力 ,几 乎能与所有的金属离子络合 。 EDTA 在化学分析中除用于络合滴定之外 , 在各种分离 、测定方法中还广泛地用作掩蔽剂 ,也 用于洗涤剂 、液体肥皂 、洗发剂 、农业化学喷雾剂 等 。乙底酸钠和乙底酸钙也用作解毒剂 。 EDTA 是由乙二胺与一氯乙酸在碱性溶液中 的缩合或由乙二胺 、氰化钠和甲醛水溶液的作用 而制得的 。 EDTA 在水中的溶解度较小 ,在 22 ℃时于 100 毫升水中溶解 0102 克 , 难溶于酸和一般有机溶 剂 ,易溶于 NH3 或 NaOH 中并形成相应的盐溶液 。 通常使用的是其二钠盐 ,一般也简称 EDTA ,或叫 EDTA 二钠盐 ,用 Na2 H2 Y·2 H2 O 表示 。 EDTA 二钠盐的溶解度较大 ,在 22 ℃时于 100 毫升水中可溶解 11 . 1 克 。此溶液的浓度约为0 . 3 m ,p H 值约为 4 . 7 。 当 H4 Y 溶解于水时 , 若溶液的酸度很高 , 它 EDTA 各种存在形式分布图 2 + 由图可见 ,当 p H 1 时 ,主要以 H6 Y 形式存 2 - 在 ;当 p H 为 2 . 75～6 . 24 时 ,主要以 H2 Y 形式存 4 - 在 ;当 p H 10134 时 ,主要以 Y 形式存在 。 EDTA 具有广泛的络合性能 ,表 1 列出一些金 属离子的 EDTA 络合物的稳定常数 。在适当条件 下 ,当 logK稳 8 时就可进行滴定 。由此可见 , 即 使是碱土金属离子 ,亦可用 EDTA 滴定 。 EDTA 与金属离子形成的络合物具有以下几 个特点 : 络合比简单 。由于 EDTA 分子具有六个配位 价 ,一般金属离子的配位数与之相当 ,因此一般均 2 + 2 - 2 - 生成 1 ∶1 络合物 。如 : M + H2 Y MY + + 3 + 2 - - + 4 + 2 - 2 H ;M + H2 Y MY + 2 H ; M + H2 Y + MY + 2 H 。仅极少数高价离子除外 。例如 , 的两个羧基可再接受 H + ,形成 H Y2 - ,这样 EDTA 6 2 - 五价钼形成 Mo∶Y = 2∶1 的螯合物 (M0 O2 ) 2 Y ; 在 中性与碱性中 ,四价锆与 EDTA 亦形成 2 ∶1 的螯 合物 。 35 就相当于六元酸 ,有六级离解平衡 。 Ka1 = 10 - 019 ; K a2 = 10 - 116 ; K a3 = 10 - 210 ; K a4 = 10 - 2167 ; K a5 = 10 - 6116 ; K a6 = 10 - 10126 。 当溶液酸度或碱度较高时 ,一些金属离子与EDTA 还能够形成酸式或碱式螯合物 。如 :Al3 + 可 能 形 成 酸 式 螯 合 物 Al HY、碱 式 螯 合 当溶液酸度或碱度较高时 ,一些金属离子与 EDTA 还能够形成酸式或碱式螯合物 。如 :Al3 + 可 能 形 成 酸 式 螯 合 物 Al HY、碱 式 螯 合 物 Al (OH) Y2 - ,有时还可能形成混配螯合物 ( 如 Hg (NH ) Y2 - ) 。但是 , 这些螯合物的形成并不影响 3 金属离子与 EDTA 之间 1∶1 的计量关系 。 表 1