Индикаторы применяемые в Комплексонометрии.

В комплексонометрическом титровании конечную точку титрования устанавливают как, визуально, так и с использованием инструментальных методов анализа.

При визуальном способе установления конечной точки титрования применяют металлоиндикатор. Металлоиндикатором называют индикатор, изменение окраски которого зависит от концентрации ионов металла. Это обычно органические соединения, которые с ионами титрируемого металла образуют окрашенные комплексные соединения.

Металлоиндикаторы делятся на две группы, к первой относятся индикаторы, которые сами не имеют окраски, но образуют с ионами металлов окрашенные комплексные соединения. Интенсивность образующихся комплексных соединений, обычно невысокая. Поэтому, чтобы наблюдать окраску комплексного соединения, концентрация индикатора должна быть приблизительно в десять раз больше концентрации титруемого металла.

Ко второй, наиболее многочисленной группе металлоиндикаторов относятся органические соединения, содержащие в своих молекулах хромофорные группы, следовательно окрашенные, и образующие с ионами металлов внутрикомплексные соединения, по цвету по цвету отличающиеся от самих индикаторов. Эти индикаторы называются металлохромы, они делятся на три группы:

1.Индикаторы содержащие азогруппу N=N. Например эриохромовый чёрный Т, арсеназаIIIи др.

2.Индикаторы относящиеся к классу трифенилметановых красителей: силеноловый оранжевый, пирокатехиновый фиолетовый и др.

3.Прочие индикаторы. В эту группу входят, например: мурексид, дитизон, ализарин.

COOH (HO)₂OAs

N = N N = N

NaO₃S SO₃Na

Карбоксиарсеназо

SO₃H HO₃S

OH OH

O₂N  N = N N = N  NO₂

HO₃SSO₃H

Нитхромазо (Нитроортониловый С)

SO₃H (COOH)

OH OH

N = N N = N

HO₃SSO₃H

Ортаниловый Б

Ортаниловый К (то же, что и ортаниловый Б, но добавляется ацетатная группа, она в скобках).

Титрование Ba²⁺ этилендиаминтетрауксусной кислотой.

При титровании не учитываем конкурирующую реакцию и изменение объёма титруемого раствора. Ba²⁺ + Y^4- = BaY^2-, lg  = 7,78.

1.)Расчёт кривой до точки эквивалентности: n₀>n_T, тогдаf< 1:

pBa= -lg[Ba²⁺]n_{недотитр.}/V₀= [Ba²⁺]

n_{недотитр.} = (1 –f)n₀pBa= -lg(1 –f)n₀/V₀;n₀/V₀=C₀pNi= -lg(1 –f)C₀pNi= -lg(1 –f) –lgC₀.

Если титрант не прилит т.е. f= 0pNi= -lgC₀

2.)Расчёт кривой титрования в точки эквивалентности:

Точка эквивалентности достигается в том случае если, если прибавлено эквивалентное количество титранта n_T=n₀,f= 2.

Единственным источником ионов Ba²⁺является диссоциация комплекса, а показатель титрования определяется константой устойчивости комплекса

.

В точки эквивалентности не будет ни избытка титранта ни избытка ионов [Ba²⁺] = [Y^4-] .

Т.к. степень диссоциации комплекса очень мала равновесная концентрация комплексоната приближенно равна С₀.

,

чем больше , тем рВа больше, чем больше С₀, тем меньше рNi.

3.)Расчёт кривой после достижения точки эквивалентности: n_T >n₀,f> 1.

Качественный состав раствора BaY^2-;Y^4-.

Так же как и в точки эквивалентности единственным источником Ba²⁺будет являться диссоциация комплекса, но показатель концентрацииBaзависит не только от константы устойчивости комплекса, но и концентрации прибавленного титранта.

[BaY^2-]  [Ba²⁺], то [Ba²⁺]  [Y^4-]

[Y^4-] =

n_T1– количество вещества титранта добавленного после достижения точки эквивалентности.

n_T1 = n_T – n₀

.

При увеличении f,pBaувеличиваетсяf– 1 который показывает на сколько раствор перетитрован.