单选题
268.在一定的酸度下,用EDTA滴定金属离子M。当溶液中存在干扰离子N时,影响络合剂总系数大小的因素是( )。
A
酸效应系数
B
络合物稳定常数
和
之比值
C
酸效应系数
和共存离子副反应系数
D
共存离子副反应系数
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于配位滴定中副反应系数(Side Reaction Coefficient)概念的题目。我们需要分析在存在干扰离子 N 的情况下,EDTA(络合剂 Y)的总副反应系数 $\alpha_Y$ 由哪些因素决定。
### 1. 核心概念解析
在 EDTA 滴定中,络合剂 Y(即 $Y^{4-}$)可能会参与多种副反应,导致其有效浓度降低。描述这种影响的参数是**EDTA 的总副反应系数**,记为 $\alpha_Y$。
$\alpha_Y$ 定义为未与主金属离子 M 络合的 EDTA 各种存在形式的总浓度 $[Y']$ 与游离 EDTA 平衡浓度 $[Y]$ 之比:
$$ \alpha_Y = \frac{[Y']}{[Y]} $$
当溶液中同时存在**酸效应**($H^+$ 与 Y 结合)和**共存离子效应**(干扰离子 N 与 Y 结合)时,$\alpha_Y$ 的计算公式为:
$$ \alpha_Y = \alpha_{Y(H)} + \alpha_{Y(N)} - 1 $$
其中:
* **$\alpha_{Y(H)}$**:**酸效应系数**。它反映了溶液酸度(pH值)对 EDTA 存在形式的影响。酸度越高,$\alpha_{Y(H)}$ 越大。
* **$\alpha_{Y(N)}$**:**共存离子副反应系数**。它反映了干扰离子 N 与 EDTA 形成络合物 NY 的程度。其大小取决于干扰离子 N 的浓度 $[N]$ 以及络合物 NY 的稳定常数 $K_{NY}$,通常近似表示为 $\alpha_{Y(N)} \approx 1 + K_{NY}[N]$。
### 2. 选项分析
* **A. 酸效应系数 $\alpha_{Y(H)}$**:
仅考虑了 pH 值的影响,忽略了干扰离子 N 的存在对 EDTA 的消耗。因此不全面。
* **B. 络合物稳定常数 $K_{MY}$ 和 $K_{NY}$ 之比值**:
这个比值通常用于判断滴定的选择性或计算条件稳定常数的差异,但它本身不是直接构成 $\alpha_Y$ 的因素。$\alpha_Y$ 关注的是 EDTA 自身的副反应程度,而不是主反应与副反应常数的相对大小。
* **C. 酸效应系数 $\alpha_{Y(H)}$ 和共存离子副反应系数 $\alpha_{Y(N)}$**:
根据公式 $\alpha_Y = \alpha_{Y(H)} + \alpha_{Y(N)} - 1$,EDTA 的总副反应系数正是由这两部分共同决定的。
* $\alpha_{Y(H)}$ 代表了 $H^+$ 引起的副反应。
* $\alpha_{Y(N)}$ 代表了干扰离子 N 引起的副反应。
因此,这是影响 $\alpha_Y$ 大小的两个主要因素。
* **D. 共存离子副反应系数 $\alpha_{Y(N)}$**:
仅考虑了干扰离子 N 的影响,忽略了溶液酸度(pH)对 EDTA 质子化的影响。因此不全面。
### 3. 结论
在一定的酸度下且存在干扰离子 N 时,EDTA 的总副反应系数 $\alpha_Y$ 同时受到酸效应和共存离子效应的影响。因此,影响因素包括酸效应系数 $\alpha_{Y(H)}$ 和共存离子副反应系数 $\alpha_{Y(N)}$。
故正确答案为 **C**。
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