調查局三等申論題
105年
[化學鑑識組] 分析化學
第 一 題
📖 題組:
三、具有 pH = 9.00 的緩衝能力,濃度 0.0500 M 之金屬離子(Mn+)溶液 100 毫升,以 0.0500 M EDTA 溶液滴定。請回答下列問題:
三、具有 pH = 9.00 的緩衝能力,濃度 0.0500 M 之金屬離子(Mn+)溶液 100 毫升,以 0.0500 M EDTA 溶液滴定。請回答下列問題:
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
當量體積(Ve)為何?(5 分)
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這是一道基礎的滴定計算題。金屬離子與 EDTA 的反應莫耳數比恆為 1:1,因此直接利用當量點時兩者莫耳數相等的原則(C1V1 = C2V2)即可輕鬆求出當量體積。
小題 (二)
當 V = 1/2 Ve時,Mn+濃度為何?(5 分)
思路引導 VIP
在滴定當量點前(V = 1/2 Ve),加入的 EDTA 會將一半的金屬離子反應生成錯合物。由於金屬-EDTA 錯合物的形成常數通常極大,可合理假設反應完全,忽略錯合物逆向解離所產生的微量金屬離子,直接以「未反應的金屬離子莫耳數除以滴定總體積」來計算其濃度。
小題 (三)
若 αY4- = 0.041,Kf = 1012.00時,求條件形成常數(Condition formation constant, Kf′)為何?(5 分)
思路引導 VIP
遇到EDTA滴定考題,首要確認環境pH值對EDTA解離型態的影響。本題需利用給定的游離分率(αY4-)與絕對形成常數(Kf),代入條件形成常數公式(Kf' = αY4- × Kf)即可求得在特定pH值下的有效反應常數。
小題 (四)
當 V = Ve時,Mn+濃度為何?(5 分)
思路引導 VIP
本題測驗EDTA滴定在當量點時的金屬離子濃度計算。考生應先計算出達當量點所需的EDTA體積,進而求出系統總體積及錯合物的初始濃度。接著,利用條件形成常數(K'f,需考慮pH=9.00對EDTA解離分率的影響)設定平衡方程式,透過錯合物逆向解離求出未結合的金屬離子濃度。