Комплексонаты металлов: состав, образование, устойчивость, показатель концентрации иона металла, общие и условные константы устойчивости.

Комплексонаты металлов - частный случай ХКС - используются в количественном анализе для определения катионов различных металлов. 

Под условной константой устойчивости комплексоната металла понимают такую характеристику, которая пропорциональна концентрационной константе / ( MY, учитывает влияние рН раствора и дополнительных комплексантов. 

Природа химической связи является чрезвычайно сложной и многосторонней проблемой и до настоящего времени содержит ряд необъясненных вопросов. Весьма мало изучена природа химической связи в комплексных соединениях, особенно в полициклических комплексонатах металлов.

Важнейшие свойства комплексонатов металлов — устойчивость в водных растворах, кинетика установления равновесий с их участием, отношение к термодеструкции и биодеградации, растворимость и т. п. — зависят от большого числа самых разнообразных факторов, среди которых определяющими являются природа катиона, хеланта, а также состав образуемого комплексного соединения. При этом наиболее важными характеристиками центрального иона являются степень окисления, размеры, строение электронных оболочек, а лиганда — гибкость, величина заряда, природа и число донорных центров, а также способы их сочленения в молекуле комплексона. Необычайно широкий диапазон изменения каждого из перечисленных параметров и богатство реально существующих сочетаний в комплексах различных по природе металлов и хелантов затрудняют рассмотрение общих закономерностей, присущих обсуждаемому классу соединений в целом. Однако накопленный экспериментальный материал позволяет выявить некоторые локальные тенденции и черты, характерные для той или иной группы комплексонатов.

Кривые комплексонометрического титрования.

Кривые комплексонометрического титрования обычно представляет собой зависимость рМ= -lg[M] от степени оттитрованности f. Равновесные концентрации ионов металла в любой точке титрования рассчитывают с помощью коэффициентов _М, _Y^4- и соответствующей условной константы устойчивости.

1.До точки эквивалентности равновесную концентрацию неоттитрованных ионов металла при наличии побочных реакций можно рассчитать по уравнению

[M]= _Mc_0,M(1-f) отсюда рМ= -lgc_0,M-lg _M-lg(1-f)-lg

Где с_0,М – начальная суммарная концентрация титруемых ионов; V_0,М - началҗный обүем титруемого раствора; V_Y – объем ЭДТА.

2. в точке эквивалентности фактически все ионы металла вошли в комплекс MY⁽ⁿ⁺⁴⁾⁺ и равновесная концентрация комплекса с учетом разбавления будет равна

[MY]=

3. После точки эквивалентности равновесную концентрацию ионов металла [M] рассчитывают из выражения для условной константы устойчивости.

Металлоиндикаторы – вещества, образующие с ионами металлов интенсивно окрашенные соединения. Первым индикатором этого типа был мурексид. Оказалось, что изменение окраски вызывается реакцией ионов кальция, содержащихся в водопроводной воде, с мурексидом, который образовывался при окислении урамилдиуксусной кислоты кислородом воздуха.

Мурексид – аммонийная соль пурпуровой кислоты – изменяет свою окраску в зависимости от рН раствора и в присутствии некоторых катионов.