6. комплексонометрическое титрование 6.1. основные положенияКомплексонометрическое титрование основано на реакциях образования комплексов ионов металлов с аминополикарбоновыми кислотами и их солями (комплексонами). Наибольшее распростране- ние получила этилендиаминтетрауксусная кислота (H4Y). Из-за низ- кой растворимости этой кислоты обычно используют ее натриевую соль – Na2H2Y (ЭДТА). Реакции взаимодействия различных катионов с ЭДТА можно представить следующими уравнениями: Ca 2 H 2 Y 2 CaY 2 2H Bi 3 H 2 Y 2 BiY 2H Th 4 H 2 Y 2 ThY 2H Особенности образования комплексонатов ионов металлов: независимо от заряда иона металла всегда образуются ком- плексы состава 1 : 1; в результате реакции выделяются 2 иона Н+, поэтому
n+
fэкв(ЭДТА) =
1 2 и fэкв(Me
) = 1
чем больше заряд иона металла, тем более устойчивые ком- плексонаты образуются. На степень протекания реакции образования комплексонатов влияют следующие побочные реакции: протонирование и депротонирование ЭДТА: Н2Y2– + H+ H3Y– H3Y– + H+ H4Y гидролиз ионов металлов: Меn+ + H2O MeOH(n–1)+ + H+ и т. д.; реакции комплексообразования иона металла с другими ли- гандами, присутствующими в растворе. Следовательно, степень протекания реакции комплексообразо- вания зависит от рН раствора и константы устойчивости образующих- ся комплексонатов. Катионы, образующие устойчивые комплексонаты (например, Fe3+), могут быть оттитрованы в кислых растворах. Ионы Ca2+, Mg2+ и другие, образующие менее устойчивые комплексонаты, титруют в щелочной среде. Конечную точку титрования чаще всего определяют с помощью металлоиндикаторов. Металлоиндикаторы – хромофорные органиче- ские соединения, образующие с ионами металлов интенсивно окра- шенные комплексы, причем окраска этих комплексов отличается от окраски свободного индикатора. Механизм действия металлоиндикаторов заключается в сле- дующем. При добавлении металлоиндикатора к раствору соли метал- ла происходит реакция комплексообразования: Me2+ + Н2Ind MeInd + 2H+ При титровании раствором ЭДТА ионы металла переходят из менее устойчивого комплекса с металлоиндикатором в более устойчи- вый комплекс с ЭДТА: MeInd + Н2Y2– MeY2– + H2Ind В результате раствор приобретает окраску свободного инди- катора. Метод комплексонометрии применим для анализа широкого круга объектов, поскольку почти все катионы металлов образуют ус- тойчивые комплексонаты. Рабочие растворы метода устойчивы. В ка- честве титрантов метода обычно применяют стандартные водные рас- творы ЭДТА с молярной концентрацией эквивалента ~ 0,05 моль/л, а также стандартные растворы сульфата магния или цинка. |
| Оглавление| |