1、i 酸效应系数必间 M+ MY H+ ≥HYHH,YH6Y 溶液中H的存在与Y发生副反应,使Y参与主反应的能力降低 的效应为酸效应。酸效应对Y参与主反应的影响程度用酸效应系 数a表示 Y( [Y]_[Y灯+HY☒+.+H6Yy [Y] [YJ g 加东理2大军 Analytical Chemistry 26
Analytical Chemistry 26 1、 酸效应系数Y(H) 溶液中H+的存在与Y 发生副反应,使Y参与主反应的能力降低 的效应为酸效应。酸效应对Y参与主反应的影响程度用酸效应系 数Y(H)表示。 [Y] [Y] [HY] [H Y] [Y] [Y'] 6 Y(H) + ++ = = Y 1 =
=1+H]+HI+HT+]+3+ 飞a6 K6543 Ka65492 Ka6542 =1+[H]B,+[H]2B2+.+[H]。 ay=1+∑P,H -质子化常数 (1)因为Y']>Y],所以au21,d≤1; (2)H1高,Y愈小,心愈小,am愈大,副反应愈严重: (3)当Y=Y],uvm=1,lga=0,无酸效应发生。 血本理2大军 Analytical Chemistry 27
Analytical Chemistry 27 = + i i Y(H) 1 [H] 对其它络合剂(L),类似有: = + i i 1 [H] L(H) 6 6 2 2 1 1 [H ]β [H ] β [H ] β + + + = + + ++ (1)因为[Y']>[Y],所以αY(H)≥1,δY ≤1 ; (2)[H+ ]高,[Y]愈小,δY愈小,αY(H)愈大,副反应愈严重; (3)当[Y]=[Y'],αY(H)=1,lgαY(H)=0,无酸效应发生 。 βi -质子化常数 654321 6 65432 5 6543 4 654 3 6 5 2 6 [H ] [H ] [H ] [H ] [H ] [H ] 1 K a K a K a K a K a K a + + + + + + = + + + + + +
[例1]计算pH=5.0时EDTA的aYm和ga 己知EDTA的K1-K6为:10-0.9,10-1.6,10-2.07,10-2.74,10-6.24,10 10.34 K為-K為为:1010.34,106.24,102.74,102.07,1016,10.9 质子化常数B1-f。:101034,1016.-58,1019.32,1021.41,1023.0,1023.9 ax¥m=1+BH]+B,H]'.f,[H]=1060lg0xm=6.60 [例2]求不同pH值下Y]=?(Y']=10-5mol/L) (1)pH=1.0,查表gxm=18.0 [Y]=[Y]=102 moVL @Y(H) (2)pH=12.0,查表gam=0.01 OY≈1,[Y]=[Y] 无副反应 中东理王大军 Analytical Chemistry 28
Analytical Chemistry 28 [例1]计算pH=5.0时EDTA的αY(H)和 lgαY(H) 已知EDTA的Ka1 -Ka6为:10-0.9 ,10-1.6 ,10-2.07 ,10-2.74 ,10-6.24 ,10- 10.34 质子化常数β1 -β6:1010.34 ,1016.58 ,1019.32 ,1021.41 ,1023.0 ,1023.9 6 6.60 6 2 Y H) =1+ 1 [H ]+ 2 [H ] [H ] =10 + + + ( lg Y(H) = 6.60 K稳1 -K稳6为:1010.34 ,106.24 ,102.74 ,102.07 ,101.6 , 100.9 [例2]求不同pH值下[Y]=? ([Y']=10-5mol/L) 10 mol/L [Y'] [Y] 23.0 Y(H) − = = (1) pH =1.0, 查表 lg Y(H) =18.0 (2) pH =12.0, 查表 lg Y(H) = 0.01 Y(H) 1, [Y'] = [Y] 无副反应
EDTA在不同pH条件时的酸效应系数 (书后附表10) pH 1gaY(H) pH gaY(H) pH lgay(H) pH 1gay(H 0.0 23.64 3.8 8.85 7.4 2.88 11.0 0.07 0.4 21.32 4.0 8.44 7.8 2.47 11.5 0.02 0.8 19.08 4.4 7.64 8.0 2.27 11.6 0.02 1.0 18.01 4.8 6.84 8.4 1.87 11.7 0.02 1.4 16.02 5.0 6.45 8.8 1.48 11.8 0.01 1.8 14.27 5.4 5.69 9.0 1.28 11.9 0.01 2.0 13.51 5.8 4.98 9.4 0.92 12.0 0.01 2.4 12.19 6.0 4.65 9.8 0.59 12.1 0.01 2.8 11.09 6.4 4.06 10.0 0.45 12.2 0.005 3.0 10.60 6.8 3.55 10.4 0.24 13.0 0.0008 3.4 9.70 7.0 3.32 10.8 0.11 13.9 0.0001 山东理王大军 Analytical Chemistry 29
Analytical Chemistry 29 EDTA在不同pH条件时的酸效应系数 (书后附表10) 0.07 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.005 0.0008 0.0001 11.0 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 12.0 12.1 12.2 13.0 13.9 2.88 2.47 2.27 1.87 1.48 1.28 0.92 0.59 0.45 0.24 0.11 7.4 7.8 8.0 8.4 8.8 9.0 9.4 9.8 10.0 10.4 10.8 8.85 8.44 7.64 6.84 6.45 5.69 4.98 4.65 4.06 3.55 3.32 3.8 4.0 4.4 4.8 5.0 5.4 5.8 6.0 6.4 6.8 7.0 23.64 21.32 19.08 18.01 16.02 14.27 13.51 12.19 11.09 10.60 9.70 0.0 0.4 0.8 1.0 1.4 1.8 2.0 2.4 2.8 3.0 3.4 lgY(H) pH lgY(H) pH lgY(H) pH lgY(H) pH
EDTA的酸效应曲线 24 20 16 12 8 4 2 46 81012 pH gaY~pH图 加东理2大军 Analytical Chemistry 30
Analytical Chemistry 30 lg Y(H)~pH图 EDTA的酸效应曲线