Портал аналитической химии

Методики, рекомендации, справочники

Кривые комплексонометрических титрований. Часть 1
Методы исследования - Комплексонометрия
Индекс материала
Кривые комплексонометрических титрований. Часть 1
Страница 2
Все страницы

Характерные особенности метода титрования лучше всего выявляются при рассмотрении кривых титрования. При комплексонометрическом титровании изменяется значение рМ. От резкости скачка рМ в точке эквивалентности зависят выбор подходящего метода установления конца титрования (визуального, с помощью цветного индикатора, или инструментального) и точность получаемых результатов.

1. Наиболее простым случаем является прямое титрование ионов единственного металла М в буферном растворе, содержащем чаще всего один вспомогательный лиганд А. К раствору приливают из бюретки раствор соли щелочного металла какой-либо аминополикарбоновой кислоты. Нашей задачей является рассмотрение концентрации [М] ионов металла (следовательно, и рМ) как функции количества молей прибавленного хелатообразующегие вещества, приходящегося на один моль металла.

Будем считать, что [М]t и [A]t, а также значения рН и ионном силы раствора не изменяются в процессе титрования, т. е. пренебрежем небольшим разбавлением титруемого раствора, происходящим при добавлении раствора титранта. Введем следующие обозначения:

 

число молей титранта, приходящееся на 1 моль определяемого  компонента

общая концентрация металла

 

общая концентрация комплексона

Используя уравнения (25), (31) и (32), можно вычислить концентрации [М]', [Z]' и [MZ] для каждого значения с, а используя еще и уравнение (22), можно рассчитать также концентрацию [М]

На рис. 4—10 приведены построенные на основании таких расчетов кривые титрования для случаев, когда в качестве титранта была взята ЭДТА. Вспомогательным лигандом был аммиак, который вместе с присутствующим в растворе хлоридом аммония образовал буферную смесь с рН = 8—11.

Было принято, что сумма концентраций ионов аммония и аммиака остается постоянной в течение всего титрования и равна 0,1 моль/л:

Концентрация вспомогательного лиганда изменяется с изменением рН и может быть определена исходя из константы основности аммиака (рКнА = 9,3):

 

Выбранная общая концентрация титруемого металла [М]t равна 10-3, поэтому кривые титрования при а = 0 начинаются от значения рМ = 3, если не происходит в заметной степени образования комплекса металла с присутствующим в растворе аммиаком.

Однако если такой комплекс образуется, т. е. βA, согласно уравнению (23), больше единицы, то при а = 0, [М]' = 10-3 и [М] = 10-3/βА значение рМ оказывается больше 3. Чем больше концентрация аммиака [А] и константа образования аммиачного комплекса χМА, тем больше становится βA, следовательно, тем больше также значение pM перед точкой эквивалентности, что приводит к уменьшению скачка рМ в конечной точке. При титровании щелочноземельных металлов когда образования аммиачных комплексов практически не происходит кривые титрования начинаются при рМ = 3; с другой стороны, в случае Zn, Ni и Си при рН > 7 значение рМ, соответствующее а = О, возрастает с ростом рН.

Из трех названных металлов наиболее прочные аммиачные комплексы образует медь (II), поэтому начальное значение рМ для Си2+ является наибольшим.

Следует обратить внимание на то, что [А] выше, чем [М]t, только при рН>8. Тем не менее [А] есть величина постоянная вследствие того, что в растворе присутствует большой избыток ионов аммония рН раствора остается постоянным.

Поэтому вычисление βА, αн и KMZ' является простой задачей. При необходимости сохранять постоянное значение рН < 8 кроме аммиачного буферного раствора добавляют другой буферный раствор, обладающий достаточной буферной емкостью для поддержания требуемой концентрации ионов водорода.

 



 

Сейчас на сайте

Сейчас 307 гостей онлайн

Методы исследования

Определяемые объекты

Аналитическая химия

На заметку

You are here: