5.5. Применение органических реагентов в аналити­ческой химии

Органические реагенты -это органические соединения (моно­мерные или полимерные) различных классов, применяющиеся для каче­ственного или количественного определения неорганических и органи­ческих веществ, а также для разделения, концентрирования, маски­рования и других вспомогательных или предварительных операций, предшествующих и сопровождающих определение веществ любыми методами.

Одна из наиболее широких областей применения органических реагентов в аналитической химии - получение комплексных соедине­ний с ионами металлов. Образующиеся продукты могут обладать цен­ными химико-аналитическими свойствами. Одни из них, например, интенсивно окрашены, причём характер окраски заметно отличается от окраски реагирующих веществ. Другие способны не только погло­щать электромагнитное излучение видимого диапазона, но и отдавать его в виде флуоресцентного излучения. Третьи обладают очень малой растворимостью в воде и т.п.

Для того чтобы органическое соединение могло выступать в ро­ли органического реагента, в составе его молекулы должна присутст­вовать определённая совокупность функциональных групп, называе­мая функционально-аналитической группировкой.

Функционально-аналитическая группировка -совокупность функциональных групп, превращающая органическое соединение в реагент на определённое вещество или группу веществ.

Например, вещества, в молекуле которых присутствует группа

• 2+

атомов (I), взаимодействуют с ионами Ni с образованием малорас­творимого хелата красного цвета.

ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ 3

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 9

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ 25

РАВНОВЕСИЯ К0МПЛЕКС00БРА30ВАНИЯ 76

о 84

РАВНОВЕСИЯ «ОСАДОК-РАСТВОР» 132

p = go = [AB] = P[A][B] = pKg [A][B] L0 S 137

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ 147

РАВНОВЕСИЯ 147

n y n a C 166

В состоянии равновесия AG = 0, AE = 0 и E Ox1 / Red1 = EOx2 / Re d2 168

ПРОБООТБОР И ПР0Б0П0ДГ0Т0ВКА 86

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ 98

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХЕМОМЕТРИКА 127

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИТРИМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ 187

АНАЛИЗА 187

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ 206

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ В НЕВОДНЫХ СРЕДАХ 166

КОМПЛЕКСОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ 180

P'ZnY2-' (1 + f) 180

ОСАДИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ 201

МЕТОДЫ 212

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО 212

ТИТРОВАНИЯ 212

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА 242

АБСОРБЦИОННЫЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 237

ЭМИССИОННЫЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 277

ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 292

ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 302

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА. КОНДУКГОМЕТРИЯ 331

ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА 346

ОГЛАВЛЕНИЕ 368

XT-2+

органические реагенты на N i

Органические вещества в реакциях комплексообразования могут выступать в роли как монодентатных (например, пиридин), так и по- лидентатных лигандов. Большая часть комплексов металлов с поли- дентатными органическими лигандами являются хелатами.

-COOH, -SH, -AsO₃H, -PO₃H, C(sp²)-OH

-nh₂, =nh, -n=o, c=o,

C=S, -N=N-

Группы, участвующие в образовании хелата, должны распо­лагаться в молекуле таким образом, чтобы при их взаимодейст­вии с ионом металла мог образоваться устойчивый цикл. Как

правило, в состав хелатов входят пяти- либо шестичленные циклы (правило Л.А. Чугаева),реже четырёх- и семичленные. Образование

Для того чтобы молекула органического вещества могла высту­пить в роли хелатообразующего лиганда, в её составе должно быть, по крайней мере, два электронодонорных гетероатома.Функцио­нальные группы, участвующие во взаимодействии с ионом металла при образовании хелатов, можно разделить на два вида.

N

©

таких циклов термодинамически наиболее выгодно, так как в них имеет место самое малое угловое напряжение.

wJ ОБРАЗУЮТ ХЕЛАТЫ

N /

O~ M

O

II

^Hv^C-4 ^C M

C

H C-O II O

O

II

M

O'

НЕ ОБРАЗУЮТ ХЕЛАТОВ

O II

H C OH C II C

HO C H

II

O

м

-OH

N

HO

HO

O

Табл. 5.1.

Класс соединений

Некоторые хелатобразующие органические реагенты

Примеры реагентов