Контрольная работа: Кислотно-основное, комплексно-метрическое и осадительное титрование

НOOCH₂ С CH₂ COOН,

имеющая бетаионовое строение (два протона связаны с атомами азота)

OOCH₂ CН⁺ Н⁺ CH₂ COO^-

N- CH₂ - CH₂ – N

НOOCH₂ С CH₂ COOН,

Эту четырехосновную кислоту часто сокращенно обозначают символом Н₄ Y.

Вследствие низкой растворимости в воде сама кислота не подходит для приготовления раствора титранта. Для этого обычно используют дигидрат ее двунатриевой соли Na₂ H₂ Y*2H₂ O (комплексон III)

НOOCH₂ C CH₂ COONa

N- CH₂ - CH₂ – N

NaOOCH₂ С CH₂ COOН,

Комплексон IIIназывают также ЭДТА (этилендиаминтетраацетат), трилон Б, который наиболее широко используется в титриметрии. Комплексонов в настоящее время известно несколько десятков, но они применяются редко.

Высокая устойчивость комплексов металлов с ЭДТА обусловлена наличием в молекуле ЭДТА шести функциональных групп с донорными атомами азота и кислорода, посредством которых молекула ЭДТА связана с ионом металла с образованием симметричной малонапряженной структуры с несколькими пятичленными циклами. Комплекс трилона Б с ионами металлов образуются путем замещения металлом атомов водорода карбоксильных групп и взаимодействия катиона с атомами азота аминогрупп. Комплекс трилона Б с ионами двухвалентных металлов схематично можно представить так

Ме

OOCH₂ C CH₂ COONa

N- CH₂ - CH₂ – N

НOOСH₂ CCH₂ COO

Трилон Б используется для определения многих ионов металлов Ca²⁺ , Mg²⁺ ,Ba²⁺ , Co²⁺ , Cu²⁺ , Zn²⁺ , Ni²⁺ , Al³⁺ и другие.

Реакции взаимодействия различных катионов с ЭДТА в растворе можно представить уравнениями:

Me ²⁺ + H₂ Y^2- = MeY^2- + 2H⁺

Me ³⁺ + H₂ Y^2- = MeY^- + 2H⁺

Me ⁴⁺ + H₂ Y^2- = MeY + 2H⁺

H₂ Y^2- - аниондвунатриевойсолиЭДТА. Из уравнений видно, что независимо от заряда катиона образуются комплексы с соотношением компонентов 1:1. Следовательно, молярная масса эквивалента ЭДТА и определяемого иона металла равны их молекулярным массам.

Степень протекания реакции зависит от рН и константы устойчивости комплексоната. Катионы, образующие устойчивые комплексонаты, например,

Fe (III), могут быть оттитрованы в кислых растворах. Ионы Са(II), Mg(II) и другие, образующие сравнительно менее устойчивые комплексонаты, титруют при рН 9 и выше.

Точку эквивалентности в комплексонометрии можно определять различными способами:

1) алкалиметрическим титрованием ионов водорода, выделившиеся при эквивалентном взаимодействии ионов металла с комплексоном;

2) физико – химическими способами (спектрофотометрическим, амперометрическим, потенциометрическим);

3) индикаторным способом с помощью металл - индикаторов.

Металл-индикаторы - это хромофорные органические соединения (красители), образующие с катионами металлов интенсивно окрашенные непрочные комплексные соединения: