ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 136
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Методкомплексонометрии
Комплексонометрия - титриметрический метод анализа, основанный на реакциях комплексообразования определяемых ионов металлов с некоторыми органическими веществами, в частности, с комплексонами.
Комплексоны - это аминополикарбоновые кислоты и их производные (соли). Реакции комплексообразования ионов металлов с комплексонами протекают быстро и стехиометрически количественно.В титриметрическом анализе широко используется один из представителей класса комплексонов -
динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na2H2ЭДТА). Этот комплексон часто называют также трилоном Били комплексоном III:
HOOCCH2 CH2COONa N- CH2-CH2Nили [Na2H2ЭДТА]
NaOOCCH2 CH2COOH
Трилон Б со многими катионами металлов образуетпрочныерастворимыевводевнутрикомплексныесоединения(хелаты).При образовании хелата катионы металла замещают два атома водорода в карбоксильных группах трилона Б и образуют координационные связи с участием атомов азота аминогрупп.
Образование комплексного соединения можно представить схемой:
Me2+ +H2ЭДТА2- [MeЭДТА]2- + 2 H+
Точку эквивалентности в процессе комплексонометрического титрования устанавливают с помощью металлохромных индикаторов, которые образуют с титруемыми ионами металлов растворимые окрашенные комплексные соединения, устойчивость которыхменьше, чем устойчивость комплексных соединений тех же катионов с трилоном Б.
Известно много металлохромных индикаторов. Некоторые из них универсальны, в частности, эриохром черный Т.
При рН= 7-11 анион этого индикатора (HInd2-) имеет синюю окраску. С катионами металлов (Ca2+, Mg2+, Zn2+ и др.) в слабощелочном растворе (рН= 8- 10) он образует комплексные соединения винно-красного цвета по схеме:
Me2+ +HInd2- ↔ MeInd- + H+
синий винно-красный
При титровании исследуемого раствора трилоном Б эти комплексные соединения разрушаются, так как ионы металла связываются трилоном Б в более прочный комплекс, а освобождающиеся анионы индикатора переходят в раствор, сообщая ему синюю окраску:
MeInd- + H2ЭДТА2-+OH- ↔ [MeЭДТА]2- + HInd2- + H2O
винно-красный бесцветный бесцветный синий
Для более полного протекания реакций комплексообразования (связывания образующихся ионов Н+) к исследуемому раствору при титровании добавляют аммиачныйбуферныйраствор(NH4OH+NH4Cl),рН
9.
Примеры решения задач по комплексометрическому титрованию Задача № 1
Натитрование10,00млраствораMgCl2израсходовано3,30мл0,1212н.раствора трилона Б. Найти массу ионов Mg2+ в 1200,00 млраствора.
Решение:
Метод комплексонометрии. Титрование выполнено методом прямого титрования, способом пипетирования.
Iспособ
Mg2+ + Na2
H2Y → Na2MgY + 2H+ MgCl2 + Na2H2Y → Na2MgY + 2HCl
ƒэ (MgCl2) = 1 => Мэ(MgCl2) = М (MgCl2)= 95,21 г/моль
Используя основное уравнение титриметрии, находим молярную концентрацию эквивалента MgCl2:
С(MgCl2) * V(MgCl2) = С(тр.Б) * V(тр.Б)
С(MgCl2) =С(тр. Б) ∗ V(тр. Б) V(MgCl2)
С(MgCl2) =
0,1212моль/л ∗ 3,30мл
10,00мл = 0,0399моль/лИспользуя формулу для расчёта молярной концентрации эквивалента, находим массу ионов Mg2+ в 1200,00мл раствора:
ƒэ (Mg2+) = 1 => Мэ(Mg2+) = М (Mg2+) = 24,3 г/моль
С(MgCl2
) = m(MgCl2) =>
Мэ(MgCl2) ∗ V(р − ра MgCl2)(л)????(MgCl2) = С(MgCl2) ∗ Мэ(MgCl2) ∗ V(р − раMgCl2) =>
????(MgCl2) = 0,0399моль/л ∗ 95,21 г/моль ∗ 1,2л = 4,5587 г
Пересчитываем массу MgCl2 на массу Mg2+:
????(Mg2+) ????(MgCl2)
2
Мэ (Mg2+) = Мэ(MgCl ) =>
х г 4,5587г
24,3г/моль = 95,21г/моль = 1,1635гII
способ
Рассчитываем титр трилона Б по иону магния:
Т(тр. Б/Mg2+) =
С(тр. Б) ∗ Мэ(Mg2+)
1000 =0,1212 ∗ 24,3
1000
= 0,002945 г/мл
Рассчитываем массу ионов магния в 10,00 мл раствора:
m (Mg2+) = Т(тр.Б/Mg2+) * V(тр.Б) = 0,002945г/мл * 3,30мл = 0,009718г
Эта масса ионов Mg2+ содержится в 10,00мл раствора, найдём массу ионов Mg2+ в 1200,00мл раствора:
Пусть х г - m (Mg2+) в 1200,00мл раствора
0,009718г 10,00мл
х г = 1200,00мл => х = 1,16гЗадача № 2
Какой объём 0,02000 моль/дм3 раствора трилона Б израсходуется натитрование10,00см3раствораMgSO4 ститромравным0,002495г/см3.
Решение:
Метод комплексонометрии. Титрование выполнено методом прямого титрования, способом отдельных навесок.
Na2H2Y + MgSO4 → Na2MgY + H2SO4
ƒэ(MgSO4*7Н2О)=1 =>
Мэ(MgSO4*7Н2О)=246,48г/моль
Титр сульфата магния рассчитывается по формуле:Т(MgSО4
∗ 7Н2
О) = С(MgSО4 ∗ 7Н2О) ∗ Мэ(MgSО4 ∗ 7Н2О) => 1000
Молярная концентрация эквивалента сульфата магния равна:С(MgSO4
∗ 7Н2
О) = Т(MgSO4 ∗ 7Н2О) ∗ 1000 Мэ(MgSO4 ∗ 7Н2О)
С(MgSO4 ∗ 7Н2О) =
0,002495г/см3 ∗ 1000
246,48г/моль
= 0,01012моль/дм3
Используя основное уравнение титриметрии, находим V(тр.Б): С(MgSO4*7Н2О)*V(MgSO4*7Н2О)=С(тр.Б)*V(тр.Б)
V(тр. Б) = С(MgSO4 ∗ 7Н2О) ∗ V(MgSO4 ∗ 7Н2О)С(тр. Б)
V(тр. Б) =
0,01012моль/дм3 ∗ 10,00см3 0,02000моль/дм3
= 5,06см3Задача № 3
Навеску MgSO4 массой 1,2150 г растворили в мерной колбевместимостью 100,00 см3. На титрование 10,00см3 полученного разведениярасходуется 9,00см30,1000моль/дм3растворатрилонаБ(Кп=1,0200).
Определить массовую долю Mg2+врастворе.
Решение:
Метод комплексонометрии. Титрование выполнено методом прямого титрования, способом пипетирования.
MgSO4 + Na2H2Y → Na2MgY + H2SO4 Mg2+ + Na2H2Y → Na2MgY + 2H+
ƒэ(Mg2+) = 1 =>Мэ(Mg2+) = М(Mg2+)