【单选题】叙述Na 2 H 2 Y溶液以Y 4- 形式存在的分布系数[ δ (Y 4- )]时,说法正确的是 ()。A. δ (Y 4- )随酸度的增大而增大B. δ (Y 4- )随pH的增大而减小C. δ (Y 4- )随pH的增大而增大D. δ (Y 4- )与pH的大小无关
A. δ (Y 4- )随酸度的增大而增大
B. δ (Y 4- )随pH的增大而减小
C. δ (Y 4- )随pH的增大而增大
D. δ (Y 4- )与pH的大小无关
题目解答
答案
解析
本题考查的是络合滴定中EDTA(乙二胺四乙酸,用$H_4Y$表示)的酸效应以及其不同型体分布系数与溶液pH的关系。解题的关键在于理解EDTA在不同酸度条件下的存在型体以及分布系数的概念,通过分析酸度变化对$Y^{4 - }$型体分布系数的影响来得出结论。
EDTA($H_4Y$)是一种多元酸,在水溶液中存在多级解离平衡,有$H_6Y^{2 + }$、$H_5Y^{+}$、$H_4Y$、$H_3Y^{-}$、$H_2Y^{2 - }$、$HY^{3 - }$和$Y^{4 - }$七种型体。其分布系数$\delta$表示某型体的平衡浓度占总浓度的分数。
对于$Y^{4 - }$的分布系数$\delta(Y^{4 - })$,其计算公式为:
$\delta(Y^{4 - })=\frac{[Y^{4 - }]}{c_{EDTA}}=\frac{1}{1 + \frac{[H^{+}]}{K_{a4}}+\frac{[H^{+}]^{2}}{K_{a3}K_{a4}}+\frac{[H^{+}]^{3}}{K_{a2}K_{a3}K_{a4}}+\frac{[H^{+}]^{4}}{K_{a1}K_{a2}K_{a3}K_{a4}}}$
其中$K_{a1}$、$K_{a2}$、$K_{a3}$、$K_{a4}$分别是EDTA的四级解离常数。
从公式可以看出,当溶液的pH增大时,$[H^{+}]$减小。因为$[H^{+}]$在分母的各项中都是分子,所以随着$[H^{+}]$的减小,分母的值会减小。而分子为1,根据分数的性质,分母减小,分数值增大,即$\delta(Y^{4 - })$增大。
反之,当酸度增大时,$[H^{+}]$增大,分母的值增大,$\delta(Y^{4 - })$减小。