Комплексометрическое титрование - Complexometric titration - Wikipedia


Комплексометрическое титрование (иногда хелатометрия) является формой объемный анализ в котором образование окрашенного комплекса используется для обозначения конечной точки титрования. Комплексометрическое титрование особенно полезно для определения смеси различных ионов металлов в растворе. An индикатор способный производить однозначное изменение цвета, обычно используется для определения конечной точки титрования. Комплексометрическое титрование - это реакции, в которых простой ион превращается в сложный ион, а точка эквивалентности определяется с помощью металлических индикаторов или электрометрически.

Реакции комплексометрического титрования

Теоретически любая реакция комплексообразования может использоваться в качестве волюметрического метода при условии, что:

  1. Реакция достигает равновесие быстро после добавления каждой порции титранта.
  2. Мешающих ситуаций не возникает. Например, ступенчатое формирование нескольких различных комплексов иона металла с титрантом, что приводит к присутствию более одного комплекса в растворе во время процесса титрования.
  3. А комплексометрический индикатор способный с достаточной точностью определить точку эквивалентности.

На практике использование ЭДТА в качестве титранта хорошо известно.

Комплексное титрование с ЭДТА

ЭДТА, этилендиаминтетрауксусной кислоты, имеет четыре карбоксил группы и два амин группы, которые могут действовать как доноры электронных пар, или Базы Льюиса. Способность ЭДТА потенциально отдавать свои шесть неподеленных пар электронов для образования координационных ковалентных связей с катионами металлов делает ЭДТА гексадентатный лиганд. Однако на практике ЭДТА обычно ионизируется лишь частично и, таким образом, образует менее шести координационных ковалентных связей с катионами металлов.

Динатрий EDTA обычно используется для стандартизации водных растворов катионов переходных металлов. Динатрий ЭДТА (часто пишется как Na2ЧАС2Y) образует только четыре координационные ковалентные связи с катионами металлов при значениях pH ≤ 12. В этом диапазоне pH аминогруппы остаются протонированными и, таким образом, не могут отдавать электроны для образования координационных ковалентных связей. Обратите внимание, что сокращенная форма Na4-хЧАСИксY может использоваться для представления любых видов EDTA, с Икс обозначает количество кислотных протонов, связанных с молекулой EDTA.

ЭДТА образует октаэдрический комплекс с большинством катионов металлов 2+, M2+, в водном растворе. Основная причина того, что ЭДТА так широко используется при стандартизации растворов катионов металлов, заключается в том, что константа образования большинства комплексов катион металла-ЭДТА очень высока, что означает, что равновесие для реакции:

M2+ + H4Y → MH2Y + 2H+

лежит далеко вправо. Проведение реакции в основном буферном растворе удаляет H+ по мере его образования, что также способствует образованию продукта реакции комплекса ЭДТА-катион металла. Для большинства целей можно считать, что образование комплекса катион металла-ЭДТА завершается, и, главным образом, ЭДТА используется в титровании и стандартизации этого типа.

Индикаторы

Для проведения титрования катионов металлов с использованием ЭДТА почти всегда необходимо использовать комплексометрический индикатор чтобы определить, когда была достигнута конечная точка. Общие индикаторы - органические красители Такие как Fast Sulphon Black, Эриохром Черный Т, Эриохром красный B, Паттон Ридер, или же Мурекид. Изменение цвета показывает, что индикатор был вытеснен (обычно ЭДТА) из катионов металлов в растворе, когда была достигнута конечная точка. Таким образом, свободный индикатор (а не металлический комплекс) служит индикатором конечной точки.

Смотрите также