络合滴定金属指示剂的作用原理与必须具备的条件

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络合滴定金属指示剂的作用原理与必须具备的条件

实验室k / 2019-07-10

络合滴定和其它滴定一样，必须有适当方法来指示滴定终点。最常用的指示终点方法是指示剂法。络合滴定的指示剂本身也是能和金属离子生成有色络合物的络合剂。由于它能够指示出溶液中金属离子浓度的突变情况，所以称这种指示剂为金属离子指示剂，简称金属指示剂。

一、金属指示剂的作用原理

金属指示剂通常都是有机染料，同时也是能与金属离子络合的络合剂，由于它与金属离子络合前后的颜色不同，所以能用作指示剂指示滴定终点。

现以铬黑T为例，说明金属指示剂的变色原理，铬黑T在pH值为7～11时呈蓝色，与金属离子如Mg2+络合后生成酒红色络合物。

滴定前，在含有Mg2+溶液中加入少量铬黑T指示剤，铬照T本身在pH＝7～10的溶液中呈蓝色，但与Mg2+络合后生成酒红色络合物。因此，在用EDTA滴定前溶液呈酒红色。

滴定开始时，EDTA先和游离的Mg2+络合，生成无色的Mg-EDTA。

Mg2+＋EDTA ⇋Mg-EDTA

此时溶液仍呈酒红色，当游离的Mg2+几乎全部被EDTA络合以后，再维续用EDTA滴定。此时，由于Mg-铬黑T的稳定性远小于Mg-EDTA的稳定性，EDTA就要夺取Mg-铬黑T中的Mg2+而使铬黑T游离出来，溶液由酒红色变为蓝色，即为终点。

Mg-铬黑T＋EDTA ⇋Mg-EDTA＋铬黑T

酒红色蓝色

二、金属指示剂必须具备的条件

1.指示剂本身的颜色与它和金属离子络合后络合物的颜色应有显著差别，这样，终点才有明显的颜色变化。便于对终点的判断。指示剂和金属离子络合的反应要求灵敏、迅速。

2.指示剂应能与金属离子形成足够稳定的络合物(一般要求lgk稳＞4)，这样才能在接近等当点时，溶液中金属离子的浓度已很小而MIn仍可较稳定地存在，溶液仍然呈现MIn颜色。当EDTA夺取M离子后，使In游离，溶液立即改变颜色指示终点。如果MIn稳定性差，离解程度大，则在终点前就出现指示剂的颜色，使结果偏低。

3.MIn络合物的稳定性应小手M-EDTA络合物的稳定性。二者稳定性之差，至小相差100倍以上。即

lgk稳M-EDTA－lgk稳MIn＝2

否则EDTA就不能夺取MIn中的M，使指示剂不能游离出来，因而观察不到终点。

4.指示剂与金属离子形成的络合物应易溶于水。如果生成胶体溶液或沉淀，用EDTA滴定时MIn中指示剂被置换的作用就缓慢，使终点拖长。这种现象称为指示剂的僵化。

此外，要求指示剂应比较稳定，便于应用和贮存。

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