Комплексонометриялықтитрлеу. Жоспар.

1.Әдістің негізі.

2.Титрлеу әдісі.

3. Комплексонометрия индикаторлары

Әдістің негізі

Комплексон деп аталатын кейбір органикалық реактивтермен комплекстік қосылыстар түзетін иондарды анықтау реакцияларына комплексонометрия негізделген. Мұнда өте берік, суда жақсы еритін комплекстік қосылыстар түзеледі. Әдіс тездігімен және жоғарғы дәлдігімен ерекшеленеді.

Комплексондар аминополикорбон қышқылдарының туындысы болып табылады.

Комплексонометриялық титрлеу ертеректен белгілі (150 жылдан астам). Алғашқы жұмыстар иодид иондарын анықтауға жатады.

KI + Hg(NO₃)₂ ↔ K₂[HgI₄] + 2KNO₃ (5)

1851 ж Либих цианидтерді күміс нитраты ерітіндісімен комплексонометриялық анықтау туралы жазды:

КСN + АgNOз ↔ К[Аg(СN)₂] + КNO₃ (6)

Бейорганикалық титранттар қазіргі уақытта шектеулі қолданылады. Оларды ішінен ең кең тарағаны хлоридтерді, бромидтерді, роданидтерді, цианидтерді және тиомочевинаны миркуриметриялық титрлеу әдісі.

4КХ + Нg(NO)₃)₂ ↔ К₂[НgX₄] + 2КNO₃ (7)

Органикалық титранттар айтарлықтай көп таралған. Соңғы уақытта тиолдар, купферон, дитизон және басқалар қолданылып жүр.

Олардың комплекстерге қарағанда артықшылығы арнайылығында. Органикалық комплекс түзушілерді қолданатын титриметриялық әдістерде эквиваленттік нүктесін металлохромдық индикатормен анықтайды (электрохимиялық әдіспен).

Комплексонометрия реакцияларына қойылатын жалпы талаптар барлық титриметриялық әдістегілерге ұқсас: - олар тез, соңына дейін, қосымша процестерсіз және т.с.с. өтуі керек.

Комплексонометриялық әдістің сұрыпталуы (селективтігі) әдетте үлкен емес, және қандай донордық атомдар катионмен әрекеттесуде қатысатынына байлынысты. Иодидтер кейбір элементтермен ғана (Нg₂²⁺, Аg⁺, Рb²⁺, Ві³⁺) тұнба және комплекстер түзетін болғандақтан, калий иодидімен титрлеу жоғары сұрыпталуға алып келеді. Аммиак және полиаминдердің де, әсіресе, комплексондарға қарағанда сұрыпталуы жоғары. Мысалы, тетраэтиленпентаминді қолдану әрекеттесу сұрыпталуы бойынша ерекшелігі үлкен, себебі ол элементтердің аз санымен тұрақты комплекстер түзеді.

Эдта-мен комплекстердің құрылымы, тұрақтылығы және құрамы

Әр түрлі комплекстердің саны бірнеше жүзге жетсе де "Комплек-сонометрия" немесе "хелатометрия" терминімен атағанда аналитикалық тәжі-рибеде, кеңінен тараған этилендиаминтетрасірке қышқылының тұзымен, жиі трилон Б немесе ЭДТА (Nа₂Н₂Ү*2Н₂0) деп аталатын оның қоснатрилі тұзымен титрлеу реакцияларын есте тұтады.

Этилендиаминтетрасірке қышқылы (ЭДТСҚ) төрт негізді болып табылады:

Н – ООС – СН₂ \ / CH₂ – COOH

N – CH₂ – CH₂ – N

Н – ООС – СН₂ / \ CH₂ – COOH

Оның сулы ерітінділерінде келесі протолитгік тепе-тендік орнайды(Ү^4- - ЭДТСҚ анионы):

Н₄Ү + Н₂0 ↔ Н₃Ү^- + Н₃О⁺, K₁ = 10^-2pK₁= 2 (8)

Н₃Ү^- + Н₂0 ↔ Н₂Ү^2- + Н₃0⁺, K₂= 1,8*10^-3pK₂= 2,67 (9)

Н₂Ү^2- + Н₂0 ↔ НҮ^3- + Н₃0⁺, K₃= 6,9*10^-4pK₃= 6,16 (10)

НҮ^3- + Н₂0 ↔ НҮ^4- + Н₃0⁺, K₄= 5,5*10^-11pK₄= 10,26 (11)

ЭДТСҚ-ның әр түрлі катиондармен әрекеттесу реакциясы мына тендіктермен өтеді:

Са²⁺ + НҮ^2- ↔ СаҮ^2-+ 2Н⁺ (12)

А1³⁺ + Н₂Ү^2- ↔ А1Ү^- + 2Н⁺ (13)

Zr⁴⁺ + Н₂Ү^2- ↔ ZrҮ + 2Н⁺ (14)

яғни, катионның зарядына байланыссыз комплекс түзілу реакциясында онымен бірге бір анион қатысады да екі протонды ығыстырып шығарады. Титранттар және анықталатын катиондар эквиваленттерінің мольдік массалары олардың мольдік массаларына тең.

Магний, кальций және басқаларды тек сілтідік ортада титрлеуге болады. Көптеген катиондар аммиакты буферлі ерітіндідетитрленеді, Ғе³⁺Zr⁴⁺ сияқты өте берік комплекс түзетін катиондарқышқылдығы басым ерітіндіде титрленеді.

рН = 3-6 болғанда ерітіндіде негізінен Н₂Ү^2- иондары, ал рH < 2 — қышқыл болады. ЭДТСҚ өзінің құрамына 6 функциональдық топқа ие; екі амин және төрт карбоксильдік — осыған орай хелат түзуші мүмкіндігі (алты дентатты лиганд) бар.