假设Mg 2+和EDTA的浓度皆为 10-2 mol - L-1,在pH= 6.0时,镁与EDTA配合物的条件稳定常数是多少(不考虑羟基配位等副反应) ?并说明在此 pH条件下能否用 EDTA标准溶液滴定 Mg 2+。如不能滴定,求其允许的最小 pH。
假设Mg 2+和EDTA的浓度皆为 10-2 mol - L-1,在pH= 6.0时,镁与EDTA配合物的条件稳定常数是
多少(不考虑羟基配位等副反应) ?并说明在此 pH条件下能否用 EDTA标准溶液滴定 Mg 2+。如不能
滴定,求其允许的最小 pH。
题目解答
答案
解:(1 )查表5-2:当pH = 6.0时,lg a 稳
y(h) = 4.65 , lgK '二IgK — lg a y(h) = 8.69 -4.65 = 4.04 , lgK 'v 8, •••不能准确滴定
(2) lg a 稳
y(H) = lgK — 8 = 0.69,查表 5-2或114页林邦曲线得 pH〜9.6。
EDTA滴定浓度各为0.01 mol - L-1的Fe3+和Fe2+溶液时所允许的最小 pH。
Fe : lgY$)= lgK 稳—8 =25.1 — 8 = 17.1,查表 5-2 或 114 页林邦曲线得 pH 〜1.2 Fe2+ : lg a 稳
y(h) = lgK — 8 =14.33 — 8 = 6.33,查表 5-2 或 114 页林邦曲线得 pH 〜5.1
解:(1) | lg a Y(H)= | 稳 =lgcK — 6 = | lg(0.0200 | 10 | 18.80 X ) — 6 =11.1,查表 | 5-2 得 pH 〜2.8 |
Ksp 2 | .2 瞬10 | -9 .1 X10, pOH=8.96 | ||||
(2) | [OH -]= | [CU2]= | 0.0200 | =1 | pH = 5.04,二 pH 范围:2.8 〜5.0 |
解析
考查要点:本题主要考查EDTA滴定金属离子的条件稳定常数计算及滴定可行性判断,涉及酸效应系数的应用和最小pH的确定。
解题核心思路:
- 条件稳定常数:通过酸效应系数$\alpha_{Y(H)}$调整EDTA与金属离子的稳定常数$K_{\text{stable}}$,计算公式为$\lg K' = \lg K_{\text{stable}} - \lg \alpha_{Y(H)}$。
- 滴定可行性判断:若$\lg K' \geq 8$,则可准确滴定;否则不能。
- 最小pH计算:通过调整pH使$\lg \alpha_{Y(H)} = \lg K_{\text{stable}} - 8$,结合酸效应系数表或林邦曲线确定对应pH。
破题关键点:
- 酸效应系数的查表:根据题目给定pH查表5-2获取$\lg \alpha_{Y(H)}$。
- 滴定条件的判定标准:明确$\lg K' \geq 8$是滴定的必要条件。
- 反推最小pH:通过调整酸效应系数使条件稳定常数达标,结合表格或曲线确定pH。
(1)计算条件稳定常数并判断滴定可行性
- 查酸效应系数:当pH=6.0时,查表5-2得$\lg \alpha_{Y(H)} = 4.65$。
- 计算条件稳定常数:
$\lg K' = \lg K_{\text{stable}} - \lg \alpha_{Y(H)} = 8.69 - 4.65 = 4.04$ - 判断滴定可行性:因$\lg K' = 4.04 < 8$,无法准确滴定。
(2)求允许的最小pH
- 设定条件:要求$\lg K' \geq 8$,即$\lg \alpha_{Y(H)} = \lg K_{\text{stable}} - 8 = 8.69 - 8 = 0.69$。
- 查表确定pH:查表5-2或林邦曲线,$\lg \alpha_{Y(H)} = 0.69$对应pH约为9.6。