Искусство
Языки
Языкознание
Вычислительная техника
Информатика
Финансы
Экономика
Биология
Сельское хозяйство
Психология
Ветеринария
Медицина
Юриспруденция
Право
Физика
История
Экология
Промышленность
Энергетика
Этика
Связь
Автоматика
Математика
Электротехника
Философия
Религия
Логика
Химия
Социология
Политология
Геология
Трилонометрия. До 4 образовывать с трилоном б бесцветные, прочные, растворимые внутрикомплексные соединения в мольном отношении 1 1
 Скачать 373.21 Kb.
|
|
Комплексонометрия (трилонометрия) ОбоснованиеМетод основан на свойстве ионов металлов (1+ до 4+) образовывать с трилоном Б бесцветные, прочные, растворимые внутрикомплексные соединения в мольном отношении 1:1. Титрант – трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты – ЭДТА)  Трилон Б имеет в структуре карбоксильные группы и 2 атома азота с неподвижной парой атомов. Ионы металлов образуют соли, замещая атомы водорода карбоксильных групп и одновременно связываясь координационно с атомами азота.  Прочность комплексов характеризуется величиной константы нестойкости (Кнест), которая указывает на способность комплекса к диссоциации. Чем больше значение Кнест, тем менее прочен комплекс, тем больше он диссоциирует с образованием исходных катиона и аниона. Прочность комплекса Ме-ТрБ возрастает в ряду: Mg→ Ba→ Ca→ Zn→ Al→ Cu→ Pb→ Bi Значение констант нестойкости следует учитывать при выборе индикатора: комплекс иона металла с индикатором должен быть менее прочным, чем комплекс того же иона с трилоном Б. Определяемые вещества Лекарственные вещества, содержащие ионы двух- или трехвалентных металлов: цинка сульфат, цинка оксид, кальция хлорид, висмута нитрат основной, магния оксид, кальция лактат, кальция глюконат, меди сульфат… Реакция сопровождается выделением и накоплением ионов водорода. Связанные Н+ будут смещать реакцию в сторону образования комплекса, поэтому д.б. pH=9,5-10. Условия определения создание рН среды с помощью буферных растворов (например, аммиачного буферного раствора), растворов оснований (натрия гидроксида, аммония гидроксида, гексаметилентетрамина), кислот (например, кислоты азотной). Индикаторы – металлохромные органические красители: эриохром черный Т, хромовый темно-синий, ксиленоловый оранжевый, кальконкарбоновая кислота, пирокатехиновый фиолетовый и др. Индикация основана на свойстве ионов металлов образовывать с индикатором интенсивно окрашенные комплексы, но в другой, по сравнению с самим индикатором, цвет и по устойчивости уступающие комплексам ионов металлов с трилоном Б. 1.эриохром черный Т (кислотный хром черный специальный), Определяемые катионы Zn2+,Mg2+ (ФС) , Ca2+ . Изменение окраски при рН=9,5-10 раствора от красно-фиолетовой (комплекс) до синей (свободный индикатор)  2.Хромовый темно-синий (кислотный хром темно-синий). Определяемые катионы Ca2+ (ФС), Mg2+, Zn2+. Изменение окраски при рН=9,5-10 раствора от красной (комплекс) до сине-фиолетовой (свободный индикатор)  3.пирокатехиновый фиолетовый. Определяемые катионы Zn2+,Bi3+ (ФС), Al3+, Pb2+ Изменение окраски при рН=2-3 раствора от синей (комплекс) до желтой (свободный индикатор)  4. Ксиленоловый-оранжевый. Изменение окраски при рН=2-3 раствора (красная – желтая), при рН=5-6 от красной до фиолетово-желтой. Определяемые катионы Bi3+Al3+ (ФС) Pb2+, Zn2+ 5. Кальконкарбоновая кислота. Изменение окраски при рН =12 от красновато-сиреневой до голубой. Определяемые катионы Ca2+ Zn2+ (МФ).  Этапы титрования На первом этапе добавляют индикатор к р-ру, содержащему определяемый катион. Р-р должен иметь определенное значение рН, добавляют аммиачного буфера, кислоты или щелочи. Образуется хорошо растворимое в воде не устойчивое окрашенное соединение 1% металла с индикатором. На втором этапе – титруют трилоном Б, он связывает свободные ионы Ме в устойчивый комплекс, как правило бесцветный На третьем этапе – вблизи т.э. когда свободных ионов в р-ре нет, разрушается менее прочный комплекс Ме – индикатор и р-р окрашивается в цвет свободного индикатора. 1)  2)  3)  Для четкого установления т.э. необходимо: 1) комплекс Ме+n – индикатор д.б. достаточно прочным, но его устойчивость д.б. в 10 раз меньше чем устойчивость комплекса Ме+n - ЭДТА. Иначе титрование будет закончено либо преждевременно, либо поздно. 2) концентрация индикатора д.б. малой, инд. должен связывать менее 1% ионов определяемого металла Ме+n 3) изменение окраски индикатора д.б. четким, контрастным, быстрым. Различают способы прямого, обратного и косвенного титрования. В большинстве случаев применяется прямое комплексонометрическое титрование. Прямым титрованием определяют растворимые в воде или кислотах лекарственные вещества, способные легко и быстро реагировать с трилоном Б. При определении оксидов металлов их предварительно растворяют в кислотах: MgO + 2НСl → MgCl2 + H2O ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O Bi2O3 + 6 HNO3 → 2Bi(NO3)3 + 3 H2O   Обратное титрование применяют
Обратный вариант основан на растворении определяемых веществ в избытке титрованного раствора трилона Б, остаток которого титруют вторым титрантом – магния сульфатом или свинца нитратом. В т.э. р-р приобретает окраску свободного индикатора.  Особенности расчетов при комплексонометрическом титровании: 1) в независимости от заряда Ме+n (II или III) ЭДТА реагирует в соотношении 1:1 М.э = М.м Na2H2Tp (трилон Б) → 2Na+ + H2Tp2- Mg+2 + Na2H2Tp → Na2MgTp +2H+ Аl+3 + Na2H2Tp→ NaАlTp +2H+ + Na+ Кстех=1/1=1 Титрант приготовлен с учетом реальных частиц (РЧ) по ГФ ХI ОФС "Титрованные растворы" (РЧ Tpилон Б - РЧ принимаем за 1) fэкв= Кстех· (РЧ или УЧ) = Кстех· 1 М.э = fэкв · М.м = 1· М.м При расчете М.э эквивалента всегда берем М.э =М.м (кроме висмута нитрата основного) 2) титрант – динатриевая соль – двухосновной ЭДТУ кислоты. Для приготовления 1л 0,1н титрованного раствора учитывается основность кислоты и берут навеску выраженную в граммах а =0,1 • М.м (Трилона Б) : 2. Поэтому 0,1н = 0,05 М. Однако в химической реакции, лежащей в основе комплексонометрического определения, Трилон Б всегда вступает в реакцию 1 моль с 1 моль соли Меn+, т.е. основность здесь не имеет значения, поэтому при расчете титра соответствия в формулу подставляют не нормальную концентрацию в N, а молярную концентрацию (М, моль/л): Т = М.э · Ст-та= М.э · 0,05М (г/мл) 1000 1000 Расчет концентрации: С% =V · K· T · Vколбы · 100% a · Vал.пробы Висмута нитрат основной – расчет ведут по висмута оксиду (Bi2О3), при растворении его в HNO3 образуется 2 Bi(NО3)3 Bi2О3 + 6 HNO3→ 2 Bi(NО3)3+3 H2O 2 Bi3+ + 2Na2H2Tp →2NaBiTp +4H+ + 2Na+ Кстех=1/2 fэкв=1/2 ·1 М.э =1/2 · М.м = М.м/2 1)  +Zn+2→ Красно-фиолетовый 2)  +Zn+2+NH4OH+NH4Cl→ + 2H+3) +→синий +
|