КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧНЕ ТИТРУВАННЯ. Реакції комплексоутворення здавна є основою деяких титриметричних визначень
Реакції комплексоутворення здавна є основою деяких титриметричних визначень. Так, іони галоґенідів визначають титруванням комплексоутворювачем – іонами Hg2+ (як титрант звичайно використовують розчин Hg(NO3)2), для іону Cl‑ цьому відповідає реакція
2 Cl‑ + Hg2+ Û HgCl2.
Іони ціаніду визначають титруванням комплексоутворювачем – іонами Ag+ (як титрант використовують розчин AgNO3):
2 CN‑ + Ag+ Û Ag(CN)2‑.
За останньою реакцією також визначають зворотнім титруванням різні іони перехідних металів, що утворюють стійкі ціанокомплекси: до розчину аналіту додають надлишок іона ціаніду (кількість якого відома), а тоді відтитровують його іонами Ag+.
Але вжиток комплексоутворення як основи титрування набув справжнього розквіту, коли застосували спеціальні ліґанди, що їх назвали «комплексони». Це полідентатні орґанічні ліґанди – третинні амінокислоти, що утворюють хелатні цикли. Найбільш поширений із них – етилендіамінтетраоцтова кислота, ЕДТА. Динатрієва cіль Na2H2Edta·2H2O відома під різними комерційними назвами: комплекcон III, хелатон 3, версен, секвестрен, нуллапон, титриплекс III, тетралон, трилон Б (російська комерційна назва).
| Її аніон – етилендіамінтетраацетат (cкорочено ЕДТА) є шеcтидентатним ліґандом. З іоном металу координують 2 атоми N і 4 карбоксильні групи, з підвищеною електронною густиною. Хелатні цикли: метал ‑ N–CH2–CH2–N – (замикаючись знову на тому самому металі) та метал – N–CH2–COO- (можливо, координуючись або на атомі O, або посередині двох атомів O, і знову замикаючись на тому самому металі). | CH2-COO- / N / \ H2C CH2-COO- | H2C CH2-COO- \ / N \ CH2-COO- |
П’ятиатомні цикли є дуже стійкими, мало напруженими, бо у них валентні кути змінюються мало. Ліґанд охоплює іон-комплексоутворювач з усіх боків, забезпечуючи вигідну для багатьох комплексів октаедричну координацію. Отже, крім стійкості, маємо ще просту стехіометрію комплексів – склад 1:1, наприклад,
Fe3+ + Edta4‑ Û FeEdta‑.
Відомі також комплекcонати FeOHEdta2-, Fe(OH)2Edta3‑ і FeHEdta, де або один із координаційних центрів ліґанду блокований іоном Н+ (основні властивості ліґанду!), або якесь з координаційних місць у комплексоутворювача (тут Fe3+) зайняте іншим ліґандом, однодентатним OH-. Проте вихід таких комплексів в умовах титрування відносно невеликий (тут – порівняно з FeEdta-), до того ж у їх складі не порушується просте стехіометричне відношення 1:1 між металом (звичайно, аналітом) і ліґандом – комплексоном (звичайно, титрантом). З ЕДТА швидко взаємодіють майже вcі катіони, крім кінетично інертних алюмінію (III) та хрому (III). Останні визначають зворотнім комплекcонометричним титруванням.
Комплексони застосовують, визначаючи окремі метали у сумішах, хоч вони неселективні реаґенти. Для цього часто використовують велику різницю у стійкості комплексонатів різних іонів металів. Реґулюючи рН буферного середовища, створюють такі умови, щоб потрібний іон металу практично повністю утворив комплекс, успішно конкуруючи з іонами водню у реакціях
j H+ + Edta4‑ Û HjEdtaj‑4.
Метали-домішки, що утворюють менш стійкі комплекси, можуть, через несприятливу для них конкуренцію з H+, практично не утворити помітної кількості комплексу навіть з надлишком ліґанду, а отже не вплинути на титрування. Якщо ж вплив металів-домішок так усунути не вдається, їх доводиться маскувати спеціальними допоміжними реаґентами або відокремлювати.
Визначаючи кінцеву точку в комплекcонометричному титруванні, заcтоcовують металохромні індикатори – речовини, що змінюють забарвлення, взаємодіючи з іонами металів.
Дата добавления: 2016-08-07; просмотров: 852;