作為絡(luò)合滴定用的絡(luò)合反應(yīng),必須満足以下條件
1.形成的絡(luò)合物必須很穩(wěn)定,即有足夠高的穩(wěn)定常數(shù)(一般條件穩(wěn)定常數(shù)應(yīng)不低于107或108)。
2.在一定反應(yīng)條件下,配位數(shù)必須固定,即只形成一種配位數(shù)的絡(luò)合物。這是最為重要的要求。
3.有迅速的反應(yīng)速率。
4.有筒便的確定等當(dāng)點(diǎn)的方法。
5.在分析混合物時(shí),要求有選擇性的絡(luò)合滴定劑,或選擇性的指示劑(或其他方法),或選擇性的掩蔽劑,或它們能互相配合以提高反應(yīng)的選擇性。
滴定突躍大小是測定等當(dāng)點(diǎn)的關(guān)鍵問題之一,從圖13-1可以看出絡(luò)合滴定突躍大小與絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)及絡(luò)合比值的關(guān)系。
一種配位體(非螯合劑)與一種金屬離子,時(shí)常能形成絡(luò)合比值不同的幾種絡(luò)合物:ML1、ML2、ML…ML,而它們的穩(wěn)定常數(shù)通常是KxL1>KM2>KMI3>……由圖13-1指出,在用絡(luò)合劑滴定0.01金屬離子溶液時(shí),不管絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)大小如
何,4:1的絡(luò)合物離解程度最大,而1:1的絡(luò)合物離解程度最小。然而,在穩(wěn)定常數(shù)夠大時(shí),甚至4:1的絡(luò)合物在等當(dāng)點(diǎn)也能給予足夠低的游離金屬離子的濃度,而且得到滿意的PM上升(突躍)。同時(shí)可以看出,4:1的絡(luò)合物,甚至穩(wěn)定常數(shù)高到1020時(shí),滴定也是不十分成功。至于2:1的絡(luò)合物,除非穩(wěn)定常數(shù)比10大得多,否則滴定也不成功。
另一方面,還應(yīng)注意,絡(luò)合比值大于1的絡(luò)合物,經(jīng)常是分級形成的,但又不是依次在1:1的絡(luò)合物形成反應(yīng)完全之后再進(jìn)一步形成2:1的絡(luò)合物,而是依w:cL濃度比率的不同,往往有兩種或多種絡(luò)合比值的絡(luò)合物按不同比例同時(shí)形成。一價(jià)和二價(jià)以及中性分子配位體的這種傾向特別顯著(參看圖4-2銅氨絡(luò)合物的情況)。
從以上的要求以及滴定突躍的大小與絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)及絡(luò)合比的關(guān)系這一角度來考慮,如果我們再查看一下絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)和絡(luò)合比值[上冊,附表T,就不難理解,過去由于一般絡(luò)合物,特別是無機(jī)絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)多不夠大,而且在反應(yīng)進(jìn)行的過程中絡(luò)合比值的不固定,大大限制了絡(luò)合滴定法的應(yīng)用范圍。自從合劑出現(xiàn)后,特別是氨羧絡(luò)合劑被廣泛采用以后(§13-1),絡(luò)合滴定法以完全新的姿態(tài)得到了飛躍的發(fā)展,EDTA是這些試劑中的突出代表。
利用氨羧絡(luò)合劑作為金屬離子的滴定劑,以克服上述困難是基于它們的下列性質(zhì):
1. 由干所成絡(luò)合物中的每一金屬離子只含有極少數(shù)配位體分子,金屬螯合物在等當(dāng)點(diǎn)及其附近都具有較低的離解度。
2.由于金屬螯合物比相應(yīng)的非螯合物具有較高的穩(wěn)定度,在等當(dāng)點(diǎn)時(shí)pM得到大得多的增大(突躍大)(見§13-4中圖13-3)。
3.許多氨羧絡(luò)合劑,包括EDTA,在滴定中與許多金屬離子只形成1:1的絡(luò)合物(有的形成2:1的絡(luò)合物),并且具有較高的穩(wěn)定度。