Портал аналитической химии

Процесс, происходящий при сливании раствора, содержащего ионы металла, и раствора комплексообразующего вещества, как правило, не может быть изображен

уравнением:

(10)

[которому соответствует уравнение (8) для вычисления константы устойчивости комплекса], так как свободные анионы Z начинают появляться в растворе только при рН > 10.

Например, при сливании раствора НТА, нейтрализованного щелочью (рН = 7), и раствора соли металла происходит следующая реакция:

В процессе образования комплекса с металлом освобождаются ионы водорода и понижается рН раствора. Если раствор не обладает буферными свойствами, это понижение может составить несколько единиц рН.

При взаимодействии ЭДТА с солями металлов в зависимости от кислотности среды происходят следующие реакции [47(2)]:

(12) (13)

В общем виде процесс комплексообразования может быть описан уравнением:

(14)

Константа равновесия данного процесса может быть представлена следующим выражением:

(16а)

Пользуясь уравнением (15), можно, например, вычислить константы равновесия реакций (И), (12) и (13) по данным, приведенным в табл. 2 и 3.

Способность ионов Z присоединять протоны обусловливает зависимость свободной энергии комплексообразования от величины рН. Свободную энергию комплексообразования вычисляют исходя из значений эффективных констант комплексообразования при данной концентрации ионов водорода [Н]:

В уравнении (17) величина [Z]H' означает общую концентрацию комплексообразующего вещества, не связанного с металлом, при концентрации ионов водорода [Н]. Эту величину можно вычислить если известно значение коэффициента распределения осн; последний определяют из следующего уравнения:

Эффективную константу комплексообразования можно найти так:

Только в редких случаях сильнощелочных растворов (рН > ll) устойчивость комплексов можно характеризовать значениями

KMZ (см. табл. 2 и 3). Почти всегда титрование проводят при значительно более низких величинах рН и устойчивость комплекса определяют с помощью констант KMZэфф- Эти константы вычисляют по уравнению (19), пользуясь значениями lgαH, взятыми из табл.

На рис. 2 графически представлена зависимость lgαH от рН.