Кривые комплексонометрического титрования

Кривые комплексонометрического титрования изображают изменение рМе (рМе = -lg[Meⁿ⁺]) по мере приливания стандартного раствора комплексона.

На форму кривой сильно влияет рН раствора. При рН<6 кривая титрования не имеет скачка. При одном и том же значении рН раствора, скачок титрования тем больше, чем больше устойчивость комплекса Ме-комплексон.

Пример. Рассмотрим расчет кривой титрования 50,00 см³ раствора Са²⁺ с молярной концентрацией эквивалента 0,0100 моль/дм³ раствором трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,0100 моль/дм³ при рН = 12.

Расчет ведем с учетом разбавления раствора:

Так как c_Х⁰ = c_Т⁰, то .

Рассчитаем изменение концентрации ионов Са²⁺ и рСа в различные моменты титрования.

1) До начала титрования τ = 0:

рСа = - lg [Са²⁺] = - lg0,01 = 2

2) До Т.Э. при 0 < τ < 1:

рСа раствора рассчитываем при следующих значениях τ:

а) τ = 0,1

рСа = - lg [Са²⁺] = 2,09

б) τ = 0,5

рСа = - lg [Са²⁺] = 2,48

в) τ = 0,9

моль/дм³ рСа = - lg [Са²⁺] = 3,28

г) τ = 0,99

рСа = - lg [Са²⁺] = 4,30

д) τ = 0,999

рСа = - lg [Са²⁺] = 5,30

3) В Т.Э. τ = 1

Ионы металла появляются вследствие распада комплекса. Концентрацию ионов металла выражаем из уравнения константы устойчивости комплекса

где β – константа устойчивости комплекса СаY^2-,

; рСа = 6,28.

4) После Т.Э. τ > 1. Концентрация трилона Б равна:

[Т] = [Н₂Y^2-] = C_Т⁰ (τ - 1) R,

а) τ = 1,001

моль/дм³ рСа = 7,24

б) τ = 1,01 моль/дм³ рСа = 8,24

в) τ = 1,1 моль/дм³ рСа = 9,24

г) τ = 1,5 моль/дм³ рСа = 9,94

Расчетные данные для построения кривой титрования

№ п/п	τ	Состав раствора	Расчетная формула	pCa
		[Са2+]		2,00
	0,10	[Са2+]		2,09
0,50	[Са2+]	2,48
0,90	[Са2+]	3,28
0,99	[Са2+]	4,30
0,999	[Са2+]	5,30
		[Са2+]= [Y4-]		6,28
	1,001	[Y4-]		7,24
1,01	[Y4-]	8,24
1,10	[Y4-]	9,24
1,50	[Y4-]	9,94

По данным таблицы строим кривую титрования:

Для ошибки титрования ± 0,1 % скачок титрования

∆рСa = рCa_τ=1,001 - рCa_τ=0,999 = 7,24 - 5,30 = 1,94.

Для ошибки титрования ± 1,0 % скачок титрования

∆рCa = рCa_τ=1,01 - рCa_τ=0,99 = 8,24 - 4,30 = 3,94.

При титровании раствора Ca²⁺ раствором комплексона III в качестве индикатора может быть использован мурексид (пурпурат аммония), который окрасит титруемый раствор в красный цвет, благодаря образованию с катионами кальция окрашенного комплексного соединения. В Т.Э. окраска раствора изменится из красной в сине-фиолетовую, свойтсвенную для свободного мурексида, т.к. в процессе титрования комплексное соединение с индикатором разлагается комплексоном III с образованием более устойчивой внутрикомплексной соли.

Ошибки титрования

Вследствие несовпадения точки конца титрования и Т.Э. возникает индикаторная ошибка титрования

где и - константы устойчивости комплексов Ме-индикатор и

Ме-комплексон.