Комплексонометрия. Сущность метода. (Решение → 36873)

Заказ №38761

Комплексонометрия. Сущность метода. Титранты. Индикаторы, условия проведения. Применение в фармацевтическом анализе. Химизм реакций. Примеры.

Ответ:

Комплексонометрия – титриметрический метод анализа, который базируется на использовании реакций ионов-комплексообразователей с комплексонами, которые сопровождаются образованием устойчивых малодиссоциированных растворимых в воде внутрикомплексных солей. Титрант: 0,05 моль/л раствор трилона Б (вторичный стандартный раствор) Стандартизация: 1) по Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 2) по MgSO4 3) CaCO3 + HCl→ Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2 4) Zn + HCl → Zn2+ + 2Cl- + H2O Реакции: Са2+ + H2Y 2 → Ca2- + 2H+ , In3+ + H2Y 2- → In- + 2H+ , Th4+ + H2Y 2- → Th + 2H + . Индикаторы: металлохромные Общая реакция метода: Men+ + H2Y 2- ® MeYn-4 + 2H+ Условия комплексонометрического титрования 1. Высокая устойчивость комплексонатов металлов (βуст. большая). 2. Выдерживание конкретного значения кислотности среды. 3. Применение буферных растворов (для связывания Н+ , которые будут выделяться). 4. Только отдельные катионы (Fе3+, In3+, Sc3+, ZnIV, ТhIV), образующие очень устойчивые комплексы с комплексоном, титруются в кислой среде. Классификация методов комплексонометрии ПРЯМОЕ ТИТРОВАНИЕ: Условия применения: 1. высокая скорость 2. реакция проходит количественно,стехиометрично, до конца. 3. есть индикатор 4. можно титровать смесь катионов, оттитровывая последовательно каждый катион, если разность логарифмов условных констант отличаются больше чем на 4 единицы. Определяемые ионы: магния, кальция, стронция, бария, скандия, итрия, лантаноидов, титана, Zr, Hf, Th, V, Mo, U, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Pb, Ві. Способы повышения селективности: 1. рН среды. ионы Fе (Ш), Ga(Ш), In(Ш), Tl(Ш), Ві(Ш), ZrIV, ТhIV (если lg βС > 20) можно титровать в сравнительно кислых растворах (рН~2). При рН=5 - Аl3+, Co3+, Ni2+ , Cu2+, Zn2+, Cd2+, при рН=9 – щелочно-земельные металлы. 2. Маскирование. Применяют: F- , P2O7 2- , CN- , Tart2- , тирон, ацетилацетон, и др. При титровании ионов щелочно-земельных металлов ионы Со(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II) и Hg(II) могут быть замаскированы цианид-ионами. 3. Изменение степени окисления. Так, например, если титрования выполняют в сильно – кислой среде, Fe3+ маскируют восстановлением до Fe2+. Некоторые ионы медленно реагируют с комплексонами, тогда их присутствие не мешает определению. Например, Сr3+ медленно реагирует с Nа-ЕДТА при комнатной температуре, поэтому в присутствии ионов Сr3+ можно титровать другие ионы металлов. ОБРАТНОЕ ТИТРОВАНИЕ: Условия применения: 1. невозможно подобрать индикатор; 2. реакция идет медленно; 3. если при данном рН раствора, ионы металла образуют осадок соответствующего гидроксида или основной соли; 4. для определения анионов Титранты: соли Zn2+ или Мg2+ Для выполнения обратного титрования к раствору, который содержит определяемый ион металла, прибавляют раствор комплексона III в избытке. Если необходимо, выжидают до практически полного образования комплексоната и потом избыток комплексона III оттитровывают раствором ионов соответствующего металла: Ме1 + Н2Y 2- ↔ Ме1Y + 2Н+ + Н2Y 2- определ. ион избыток избыток 2 Н2Y 2- + Мg2+ ↔ Мg2- + 2Н+ избыток 2 ст. р-р Если определяемый ион образует кинетически лабильный комплексонат, для обратного титрования выбирают ионы такого металла, логарифм условной константы устойчивости комплексоната которого больше 7, но меньше логарифма условной константы комплексоната определяемого иона металла. Если определяемые ионы металлов образуют кинетически инертные комплексонаты, обратное титрование можно выполнять ионами металлов, которые образуют более устойчивые комплексонаты. Так, например, при определении ионов Аl3+, для обратного титрования можно воспользоваться ионами Fe3+, при определении Cr3+ – ионами Fe3+, при определении ThIV – ионами Ві3+