Лекция 7. Комплексонометрическое титрование

Координ-ое соед-е и комплексы-это синонимы. Координац-ое соединение(комплексы)-химические соеди-я отличительной особенностью которых явл-ся наличие в них как миниммума,так называемого 1 центр.атома(комплексообразов-ля)окруженного определ-ым образом ориентир-ых в пространст-ве какими-либо структ-ми химическими образов-ями(молекул-ми,ионами,радикал-ми),т.к. называемыми лигандами.Хотя бы часть связей способными гетерелитич-му отщеплению от центр-го атома,хотя бы часть связей которых с центр-м атомом осуществ-ся по донорно-акцепт-му механизму.

Лиганды должны быть способны к самост-му существ-ю вне комплекса.-Гетеролитическое расщепление(разные заряжен-е частицы) HCl→hV→H+Cl(гомолитич-ий распад), HCl→hV→H++Cl-(гетеролитич-ий распад).-Наличие донорно-акцепт-го:лигант, как правило выступаетв виде донора электр-ой пары,комплексообр-ль в качестве акцептора электронной пары.Есть и обратное М(акц)←L(донор)-это классич.донорно-акц; М→L-дативная связь.Один и тот же лигант,может быть и донором и акцепт,например CN.Лиганды определ-м образом ориентир-ны в простр-ве.В кооордин-ой сфере выделяют внутрен-ю и внешнюю сферу комплекса:внутрен-я сфера компл-с есть в любом компл-се,внешняя сфера может отсутст-ать.Внутрен-яя сфера-представл-ет собой совокупность комплексообраз-ль+лиганды.Внутрен-ю сферу при описании формулы коорд-ой сфере,заключ-ют в []скобки.K4[Fe(CN)6]-желто-кровяная соль(гексоцианоферрат калия).

По знаку заряда внутрен-ей сферы комплексы подразд-ся на 4 основные категории:1)катионные(+) [Co(NH3)6]Cl32)Анионные(-)K4[Fe(CN)6] ,K3[NiF6]3)катионно-анионные(+-) [Cu(NH3)4][PdCl4] 4)Нейтральные [Pt(NH3)2Cl2]-одна внутр.сера с 0зарядом.

Для любого комплекса:1)координ-ое число комплексообраз-ля. Координ-е число-это общее число связей образованных данным комплексообр-ем со всеми имеющимися в данном комплексе лигандами в данном компл-се.Наиболее распрост-ми явл-ся 2 КЧ: 6,4.Значение КЧ от 2 до 14,за исключ-ем 13. 2)Для лигандов сущест-ет способ-ть мерило-способности образовывать определ-ое число химическ-х связей(Дентатность лиганда). В зависим-ти от числа образ-я связей(Дентатность) выделяют:1) Монодентатные(1 связь NH3*,H2O*,Hal*-),2)Бидентатные (2 связи:щавелив-я кислотаС2О4Н2,этилен диамин,этандиоловая кислота),3)тридентатные лиганды(3 связи) амминодиуксусная кисл-та NH-(CH2COOH)2.

Комплексоны-структурные группы лигандов(не разновидность комплексов).Соединения содержащие: - NH-(CH2COOH)2; HООС-СН2-N-(CH2COOH)2 нитрилотриуксусная кисл-та,трикарбоксиметиламин; (HООС-СН2) –N-СН2-СН2- N -(CH2COOH)2 n,n’-этилендиамин тетрауксусная к-та В виду важного значения абривиатурн-е обозн-е:Н4Edta,H4EDTA);(HO*OCCH2)(NaO*OCCH2)-N*-CH2-CH2-N*-(CH2CO*OH)(CH2CO*ONa)трилон Б,комплексон-3 хелатон.-Это соединение стало значимым в силу ряда специф-х обст-ств:1)это реагент(лиганд)способен образовывать коорд-е соед-е с очень широким кругом ионнов металлов(ионы d f p)2)эти комплексы в большинстве случаев растворимы в воде.Гораздо лучше чем сама кислота,комплексы раствор-мы.3)В рез-те комплексообр-я с этим лигандом в подавляющ-ем случае образ-ся коорд-е соед-е с соотнош-ем М^n+:L=1:1.Процесс комплексообр-ля происходит быстро.Этот лиганд явл-ся гексодентатным,дентатность=6.Выполн-ся комплексометрич-ое титрование(4основ.кислотой).Кислотно основные формы для этой кислоты:H6Y2+↔H5Y+↔H4Y(исход кисл)↔H3Y-↔H2Y2-↔HY3-↔Y4-(во внутр-ей сфере оказ-ся)(Y=Edta).рК1=2.01умеренной силы,рК2=2.76,рК3=6.16,рК4=10.26.При комплексометр.титровании: зависимость р[M]отриц.десятлогарим концент металла по f-степень оттитров-ти:1.0.В данном случае кривая маткм-ки не опис-ся(3 функ:до после точка эквив)

Индикаторы комплексонометрич-го титрования.3разновидности таких индик-ов:1)азы индикаторы – N= N-2)трифенилметановые красители C*(C6H5)3 радикал3)прочие. Условия:данный индикатор должен образовывать с ионном металла относ-но прочный комплекс.При этом окраска самого индикатора лиганда должна существенно отличаться от окраски комплекса.Как работает индикатор?соот-е м/у 10≤ВMY/BMInd≤1000 Условие, когда индикатор может участвовать в процессе.Ион М^n+(Mg2+) Ind(эриохром-черный Т) pH (8-10) Изменение окраски титруемого раст-ра:винно-красное на синее.Кислая:Fe+3,Тайрон,2-3,сине-зеленая на желтая.

3 вида титрования:1)Прямое примен-ся в больш0ве случаев,процесс компл.протекает количест-но и быстро,не имеет кинетическ.органич-й.Можно осущ-ть раздельное титрование.2)Обратное титрованиеив 2-х случаях:1.тогда,когда процесс кинетически заторможен Cr+3,2.нет подход-го индикатора для регист-ии точки эквив-ти:Талий Tl+3 Ge4 Sb53)Заместительное определяемый ион не образует прочностных комплексов с опред-мым комплексоном.2Ag+ +обрабатывают вспомог-м реагентом[Ni(CN)4]2→ Ni2+(титруется прямым титр-ем) + 2[Ag(CN)2]-