VI) chelatometrie

Hier geht es um spezielle Komplexe -> Komplexometrie

Prinzip:

Das zu bestimmende Ion wird in einen Chelatkomplex (wasserlöslich, gering dissoziiert) übergeführt.

Na+ geht nicht, da keine stabilen Komplexe. Dissoziieren -> Gleichgewicht aus Seite des Komplexes.

Grundlage:

Komplex: Z + einzähnige Liganten (Z+1L -> [2(L)4])

Chelatkomplex: Z + zwei- oder mehrzähnige Liganten (ringförmige Struktur)

Chelatkomplexbildner:

Aminopolycarbonsäuren

Ethylendiamintetraessigsäure (EDTE) ->H4Y

Nitrilotrieessigsäure (NTE) -> H3X

EDTE:

Ist ein doppeltes inneres Salz. H kann zu N wandern, so N* und CH2COOH-.

Als H4Y bezeichnet. Ist ein 6-zähniger Ligant.

NTE:

H kann wieder zu N wandern, so H+ und CH2COOH-.

Als H3X bezeichnet. Ist ein 4-zähniger Ligant.

A) edta- ml

Di-Natriumsalz der EDTE wird verwendet (gut wasserlöslich). NaH2Y

EDTA: 6-zähniger Ligant; hexadental; 6 koordinative Bindungen zum Z werden ausgebildet.

MGL: Me²+ + H2Y²ˉ -> [MeY]²ˉ + 2H+

Me³+ + H2Y²ˉ -> [MeY]ˉ + 2H+

Me^4+ + H2Y²ˉ -> [MeY] + 2H+

Umsetzung ist immer 1:1 (c= 0,02M)

Protonen werden abgespalten und frei. Molare Lösungen werden verwendet, weil Chelatkomplexe gleich bleiben.

B) Indikatoren

METALLINDIKATOREN:

Organische Verbindungen, die mit Me Komplex bilden. Freier Indikator hat andere Farbe als gebundener Indikator. In Form von festen Verreibungen verwendet. pH-Wert.

ERICHROMSCHWARZ T:

NH3/NH4Cl: Blau (frei) -> Rot (gebunden)

Mg²+ + HET²ˉ -> MgET + H+

Xylenolorange.

Bis pH 5,4; Gelb (frei) -> Rot (gebunden)

Bi³+ + H3XO³ˉ -> BiXO³ˉ + 3H+

CALCONCARBONSÄURE:

pH 12; Blau (frei) -> violett (gebunden)

Ca²+ + CC^4- -> CaCC²ˉ

C) Titrationsverfahren

Direkte Titration:

PL + I; ML:H2Y²ˉ

Me²+ + H2Y²ˉ -> MeY²ˉ + 2H+

MeInd + H2Y²ˉ -> MeY²ˉ + Ind. + 2H+

Rücktitration:

PL + ÜS H2Y²ˉ + I; ML:Zn- oder MgSO4

Me²+ +H2Y²ˉ -> MeY²ˉ + 2H+

M2Y²ˉ + Zn²+ -> ZnY²ˉ + 2H+

Ind. + Zn²+ -> ZnInd²+

Substitutionstitration:

PL + ÜS MgY²ˉ + Ind; ML:H2Y²ˉ

Me²+ + MgY²ˉ -> MeY²ˉ + Mg²+

Me²+ +H2Y²ˉ -> MgY²ˉ + 2H+

MgInd²+ + H2Y²ˉ -> Ind + MgY² + 2H+

Simultantitration:

Mehrere Metallionen in der Probe nebeneinander bestimmen.

Indirekte Titration: Bestimmung von Anionen:

4CNˉ + Ni²+ -> [Ni(CN)4]²ˉ

Ni²+ + H2Y²ˉ -> BaSO4

SO4²ˉ + Ba²+ -> BaSO4

Ba²+ + H2Y²ˉ -> BaY²ˉ + 2H+

Über Katione sind Anione bestimmbar. ÜS ist gemessen. SO4²ˉ kann man mit Ba²+ bestimmen. BaSO4 deren ÜS geht mit ETDA weiter.

Indirekte Titration: Bestimmung von Kationen (ein wertig):

Titration eines Ersatzkations: z.B.: Na+

Na+ + 3UO2²+ +Zn²+ + 9CH3COOˉ -> gelber NS NaZn(UO2)3 (CH3COO)9

Zn²+ + H2Y²ˉ -> ZnY²ˉ + 2H+

Komplexsubstitution: z.B.: Ag+

2Ag+ + [Ni(CN)4]²ˉ -> 2[Ag(CN)2]ˉ + Ni²+

Ni²+ + H2Y²ˉ -> NiY²ˉ + 2H+