114年:藥學二(第2次)

以EDTA滴定法定量碳酸鈣時,溶液之 pH值應調整至下列何者以避免 Mg²⁺之干擾?

A4
B6
C10
D13

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是錯合物滴定法 (Complexometric Titration) 中,利用 pH 值控制來達到選擇性滴定 (Selectivity) 的原理。特別是鈣 (Ca2+Ca^{2+}) 與鎂 (Mg2+Mg^{2+}) 離子的分離與測定。

在 EDTA 滴定中,鈣和鎂都會與 EDTA 形成錯合物。

  1. 總硬度測定 (Ca + Mg):通常在 pH 10 (氨-氯化銨緩衝液) 下進行,此時鈣、鎂皆與 EDTA 反應。
  2. 鈣的單獨測定 (Ca only):為了避免鎂離子的干擾 (即避免鎂也與 EDTA 反應),必須將 pH 提高至 12~13。在此強鹼環境下,鎂離子會生成氫氧化鎂 Mg(OH)2Mg(OH)_2 沉澱,從而失去與 EDTA 反應的能力 (被遮蔽),此時即可單獨滴定鈣離子。

選項分析

  • A (pH 4):錯誤。在酸性環境下,質子 (H+H^+) 會與金屬離子競爭 EDTA,導致 Ca-EDTA 錯合物不穩定 (條件生成常數 K′K' 太小),無法進行準確滴定。且此時鎂離子完全溶解,無法分離。
  • B (pH 6):錯誤。雖然比 pH 4 高,但對於 Ca-EDTA 滴定來說 pH 仍偏低 (通常 Ca 滴定需在鹼性環境)。且此 pH 下 $Mg

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