Комплексометрическое титрование

Комплексометрическое титрование (иногда хелатометрия ) — это форма объемного анализа , при которой образование цветного комплекса используется для обозначения конечной точки титрования. Комплексометрическое титрование особенно полезно для определения смеси ионов различных металлов в растворе. цвета . Для определения конечной точки титрования обычно используют индикатор, способный произвести однозначное изменение Комплексометрическим титрованием называют реакции, в которых простой ион превращается в сложный ион и точку эквивалентности определяют с помощью металлических индикаторов или электрометрически.

Реакции на комплексометрическое титрование

Теоретически любую реакцию комплексообразования можно использовать в качестве объемного метода при условии, что:

1. Реакция быстро достигает равновесия после добавления каждой порции титранта.
2. Мешающих ситуаций не возникает. Например, ступенчатое образование нескольких различных комплексов иона металла с титрантом, в результате чего в процессе титрования в растворе оказывается более одного комплекса.
3. способный с достаточной точностью определить точку эквивалентности. комплексометрический индикатор, Имеется

На практике использование ЭДТА в качестве титранта хорошо зарекомендовало себя.

Комплексное титрование с ЭДТА

ЭДТА, этилендиаминтетрауксусная кислота , имеет четыре карбоксильные группы и две аминогруппы , которые могут действовать как доноры электронных пар или основания Льюиса . Способность ЭДТА потенциально отдавать свои шесть неподеленных пар электронов для образования координационных ковалентных связей с катионами металлов делает ЭДТА гексадентатным лигандом. Однако на практике ЭДТА обычно ионизируется лишь частично и, таким образом, образует менее шести ковалентных ковалентных связей с катионами металлов.

Динатриевая ЭДТА обычно используется для стандартизации водных растворов катионов переходных металлов. Динатриевая ЭДТА (часто обозначаемая как Na ₂ H ₂ Y ) образует только четыре ковалентные ковалентные связи с катионами металлов при значениях pH ≤ 12. В этом диапазоне pH аминогруппы остаются протонированными и, следовательно, не могут отдавать электроны для образования координатных ковалентных связей. . Обратите внимание, что сокращенная форма Na _4-x H _x Y может использоваться для обозначения любого вида ЭДТА, где x обозначает количество кислотных протонов, связанных с молекулой ЭДТА.

ЭДТА образует октаэдрический комплекс с большинством катионов металлов 2+, M ²⁺ , в водном растворе. Основная причина того, что ЭДТА так широко используется при стандартизации растворов катионов металлов, заключается в том, что константа образования большинства комплексов катион металла-ЭДТА очень высока, а это означает, что равновесие реакции:

М ²⁺ + Н ₄ И → МН ₂ И + 2Н ⁺

лежит далеко вправо. Проведение реакции в основном буферном растворе удаляет H ⁺ по мере его образования, что также способствует образованию продукта реакции комплекса ЭДТА-катион металла. Для большинства целей можно считать, что образование комплекса катион металла с ЭДТА завершено, и главным образом именно поэтому ЭДТА используется при титровании и стандартизации этого типа.

Обработка данных и расчет с использованием поглощения

Первым шагом является построение графика значений оптической плотности (А) стандартного раствора в зависимости от молярной концентрации (с) известного раствора. Затем строится лучшая прямая линия, проходящая через начало координат. Экспериментальные точки построены по закону Бера:

A= E*c*l, где E= молярный коэффициент экстинкции и l= длина оптического пути обычно 1 см.

Второй шаг — измерить оптическую плотность (A') неизвестного раствора и сопоставить ее с известным графиком оптической плотности стандартного раствора. Тем самым вычисляют молярную концентрацию неизвестного раствора. Это рассчитывается по формуле: концентрация неизвестного =A'/(E*l). Это также можно вычислить, используя данное соотношение:

концентрация неизвестного/концентрация известного = A'/A.

Индикаторы

Для проведения титрования катионов металлов с использованием ЭДТА почти всегда необходимо использовать комплексометрический индикатор , чтобы определить момент достижения конечной точки. Обычными индикаторами являются органические красители , такие как Fast Sulphon Black , Eriochrome Black T , Eriochrome Red B , Patton Reeder или Murexide . Изменение цвета показывает, что индикатор вытесняется (обычно ЭДТА) из катионов металлов в растворе при достижении конечной точки. Таким образом, индикатором конечной точки служит свободный индикатор (а не комплекс металлов).

См. также

• Титрование
• Триэтаноламин

Ссылки

2. « Спектроскопические оценки » Г.Н. Мукерджи. Страница 30