Метод комплесонометрии

Июль 29, 2022

Главная
Химия
Метод комплесонометрии

Содержание

2. Комплексометрическое титрование, или комплексометрия - В методе комплексометрического титрования выделяют такие методы: меркуриметрия фторидометрия цианидометрия комплексонометрия
3. Требования к реакциям в комплексометрии: Реакция должна протекать стехиометрически. Реакция должна протекать количественно и до конца,
4. В меркуриметрии используют образование галогенидных и псевдогалогенидных комплексов Hg(II). В условиях титрования протекает реакция: 2Cl- +
5. Меркуриметрия Титрант: вторичный стандартный раствор Hg(NO3)2 Стандартизация: по первичному стандартному раствору натрий хлорида NaCl: Hg(NO3)2 +
6. Индикаторы: 1. раствор натрий пентацианонитрозоферрата (ІІІ) (натрий нитропруссид) Na2[Fe(CN)5NO], который образует с Hg2+-ионами малорастворимую белую соль:
7. Меркуриметрическое определение йодидов базируется на реакции: Hg2+ + 4I- = [HgI4]2- В т.э.: [HgI4]2- + Hg2+
8. Определение роданидов (тиоцианатов SCN-): как индикатор используют раствор соли Fe(III) До т.э.: Fe3+ + 3SCN- =
9. Определение солей меркурия (ІІ): титрант - раствор калий тиоцианата, индикатор - ионы Fe(III). В точке эквивалентности
10. Фторидометрия Титрант: перв. станд. раствор NaF Определяемые ионы: алюминий, цирконий, торий, кальций. Реакции: Al3+ + 6F-
11. Индикаторы: кислотно-основные (метиловый оранжевый), поскольку реакция растворов - кислая: Al3+ + HOH = AlOH2+ + H+
12. Цианидометрия Титрант: втор. станд. р-р калий цианида KCN Стандартизация: по станд. раст. AgNO3: Ag+ + 2CN-
13. Реакция метода: [Ni(NH3)4]2+ + 4CN- = [Ni(CN)4]2- + 4NH3 Среда: щелочная (аммиачная) Индикаторы: суспензия аргентум йодида
14. Комплексонометрия Комплексон І: нитрилтриацетатная кислота (тетрадентатный)
15. Комплексон ІІ: этилендиамминтетра-ацетатная кислота (ЭДТА) Комплексон ІІІ: этилендиамминтетраацетат натрия (Na-ЭДТА, трилон Б, хелатон) - Na2H2Y
16. Комплексон ІV: циклогексилдиаммин-тетраацетатная кислота Комплексоны вступают в реакции с катионами многих металлов в соотношении 1:1, образуют
17. Преимущества использования комплексонов хорошо растворимы в воде и некоторых других органических растворителях повышенная устойчивость комплексов реакции
18. Комплексонометрия Титрант: 0,05 моль/л раствор натрий эдетата Стандартизация титранта за веществами: Zn + H2SO4 → ZnSO4
19. Комплексонометрия Индикаторы: металлохромные Общая реакция метода: Men+ + H2Y2- → MeYn-4 + 2H+ Men+ + Y4-
20. Условные константы устойчивости
21. Зависимость мольной доли эдетат-иона от рН среды
22. Условия комплексонометрического титрования высокая устойчивость комплексонатов металлов (βст.) придерживание конкретного значения кислотности среды использование буферных растворов
23. Прямое комплексонометрическое титрование Условия использования: высокая скорость реакции реакция проходит количественно, стехиометрически, до конца есть индикатор,
24. Способы повышения селективности прямого титрования: Регулирование рН среды ионы Fе3+, Ga3+, In3+, Tl3+, Ві3+, ZrIV, ТhIV
25. Обратное комплексонометрическое титрование Условия использования: невозможно выбрать индикатор реакция проходит медленно если при данном рН раствора,
26. Дополнительные титранты: соли Zn2+ или Мg2+ Ме1х+ + Н2Y2- ↔ Ме1Yх-4 + 2Н+ определ. ион избыток
27. Обратное комплексонометрическое титрование и определение анионов SO42- + Ba2+ ↔ BaSO4↓ определ. ион избыток Ba2+ +
28. Непрямое комплексонометрическое титрование Условия использования: образование очень устойчивых комплексов с индикатором отсутствие индикатора для определения анионов
29. Непрямое комплексонометрическое титрование Меn+ + МgY2- ↔ МеYn-4 + Мg2+ определ. вещ. заместитель Мg2+ + Н2Y2-
30. РО43- + Мg2+ + NH4+↔ МgNH4РО4↓ определ. вещ. осадок определ. вещ. МgNH4РО4↓+Н+↔HРО42-+Мg2++NH4+ осадок определ. вещ. заместитель
31. Требования к индикаторам в комплексонометрии металл и индикатор должны давать комплекс в соотношении 1:1 окраска индикатора
32. Металлоиндикаторы сами не окрашены металлохромные специфические: Fe3+ - сульфосалициловая сами окрашены, поскольку кислота (красная окраска) имеют
33. Механизм изменения окраски металлохромных индикаторов Me2+ + Іnd ⇔ MeІnd- синий красный MeІnd + H2Y2- ⇔
36. Скачать презентацию

Слайд 2

Комплексометрическое титрование, или комплексометрия -
В методе комплексометрического титрования выделяют такие

методы:
меркуриметрия
фторидометрия
цианидометрия
комплексонометрия

Слайд 3

Требования к реакциям в комплексометрии:
Реакция должна протекать стехиометрически.
Реакция должна протекать количественно

и до конца, константа стойкости комплекса должна быть больше β≥108.
Реакция образования комплексного соединения должна протекать быстро.
Должна быть возможность фиксации точки эквивалентности.
В условиях проведения титрования не должны протекать конкурирующие реакции.

Слайд 4

В меркуриметрии используют образование галогенидных и псевдогалогенидных комплексов Hg(II). В условиях

титрования протекает реакция:
2Cl- + Hg2+=HgCl2
Аналогично протекают с бромид-, йодид-, роданид- и цианид-ионами; можно определять также соли Hg(II).

Слайд 5

Меркуриметрия
Титрант: вторичный стандартный раствор Hg(NO3)2
Стандартизация: по первичному стандартному раствору натрий хлорида

NaCl:
Hg(NO3)2 + 2 NaCl = HgCl2 + 2 NaNO3
Главный недостаток меркуриметрии – высокая токсичность соединений меркурия.

Слайд 6

Индикаторы: 1. раствор натрий пентацианонитрозоферрата (ІІІ) (натрий нитропруссид) Na2[Fe(CN)5NO], который образует

с Hg2+-ионами малорастворимую белую соль:
Na2[Fe(CN)5NO] + Hg(NO3)2 = 2NaNO3 + Hg[Fe(CN)5NO]↓
2. Раствор дифенилкарбазона, который образует с ионами Hg2+ осадок интенсивного синего цвета.

Слайд 7

Меркуриметрическое определение йодидов базируется на реакции:
Hg2+ + 4I- = [HgI4]2-
В т.э.:

[HgI4]2- + Hg2+ = HgI2↓
осадок красного цвета

Слайд 8

Определение роданидов (тиоцианатов SCN-): как индикатор используют раствор соли Fe(III)
До т.э.:

Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3
красная окраска раствора
Реакция титрования:
Hg2+ + 2SCN- = Hg(SCN)2
Конец титрования:
2Fe(SCN)3 + 3Hg(NO3)2 = 3Hg(SCN)2 + 2Fe(NO3)3.
красная окраска раствора исчезает

Слайд 9

Определение солей меркурия (ІІ): титрант - раствор калий тиоцианата, индикатор -

ионы Fe(III). В точке эквивалентности возникает красная окраска ферум (ІІІ) тиоцианата:
До т.э.:
Hg2+ + 2SCN- = Hg(SCN)2
В т.э.:
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3

Слайд 10

Фторидометрия
Титрант: перв. станд. раствор NaF
Определяемые ионы: алюминий, цирконий, торий, кальций.
Реакции:

Al3+ + 6F- = [AlF6]3-
ZrIV + 6F- = [ZrF6]2-
ThIV + 6F- = [ThF6]2-
Са2+ определяют обратным титрованием :
Ca2+ + 2F- = CaF2↓
избыток
6F- + Al3+ = [AlF6]3-
остаток

Слайд 11

Индикаторы:
кислотно-основные (метиловый оранжевый), поскольку реакция растворов - кислая:
Al3+ + HOH

= AlOH2+ + H+
ализарин сульфат (комплексы с цирконием – красно-фиолетовые, с торием – фиолетовые)
Фторидометрия служит для определения сравнительно высоких концентраций (0,2-0,5 моль/л). Относительная ошибка может достигать 1-3%.

Слайд 12

Цианидометрия
Титрант: втор. станд. р-р калий цианида KCN
Стандартизация: по станд. раст. AgNO3:
Ag+

+ 2CN- = [Ag(CN)2]-
[Ag(CN)2]- + Ag+ = 2AgCN↓
в к.т.т. появляется опалесценция
Определяемые вещества: тяжелые металлы, которые образуют устойчивые цианидные комплексы определенного состава, например, [Ni(CN)4]2- , [Co(CN)4]3-, [Zn(CN)4]2- и др.

Слайд 13

Реакция метода:
[Ni(NH3)4]2+ + 4CN- = [Ni(CN)4]2- + 4NH3
Среда: щелочная (аммиачная)
Индикаторы: суспензия

аргентум йодида AgI.
В т.э.: исчезает муть
AgI↓ + 2CN- =[Ag(CN)2]- + I-
Цианид калия сильный яд!

Слайд 14

Комплексонометрия
Комплексон І: нитрилтриацетатная кислота (тетрадентатный)

Слайд 15

Комплексон ІІ: этилендиамминтетра-ацетатная кислота (ЭДТА)
Комплексон ІІІ: этилендиамминтетраацетат натрия (Na-ЭДТА, трилон

Б, хелатон) - Na2H2Y

Слайд 16

Комплексон ІV: циклогексилдиаммин-тетраацетатная кислота
Комплексоны вступают в реакции с катионами многих металлов

в соотношении 1:1, образуют растворимые в воде комплексы – комплексонаты металлов.

Слайд 17

Преимущества использования комплексонов
хорошо растворимы в воде и некоторых других органических растворителях
повышенная

устойчивость комплексов
реакции протекают стехиометрически (нет ступенчатого комплексообразования)
некоторые комплексоны являются специфическими реагентами на отдельные ионы металлов (избирательное действие)
широкое использование их как маскирующих реагентов
быстрота протекания реакции

Слайд 18

Комплексонометрия
Титрант: 0,05 моль/л раствор натрий эдетата
Стандартизация титранта за веществами:
Zn

+ H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
MgSO4
CaCO3 + HCl→ Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
ZnO + HCl → Zn2+ + 2Cl- + H2O
Реакции метода:
Са2+ + H2Y2- → CaY2- + 2H+
In3+ + H2Y2- → InY- + 2H+
Th4+ + H2Y2- → ThY + 2H+

Слайд 19

Комплексонометрия
Индикаторы: металлохромные
Общая реакция метода:
Men+ + H2Y2- → MeYn-4 + 2H+
Men+

+ Y4- → MeY(n-4)+
На концентрацию ионов металла влияет рН – образуются гидроксокомплексы
На концентрацию Y4- влияет рН среды

Слайд 20

Условные константы устойчивости

Слайд 21

Зависимость мольной доли эдетат-иона от рН среды

Слайд 22

Условия комплексонометрического титрования
высокая устойчивость комплексонатов металлов (βст.)
придерживание конкретного значения кислотности среды
использование

буферных растворов (для связывания ионов Н+, которые выделяются)
только отдельные катионы (Fе3+, In3+, Sc3+, ZnIV, ТhIV), которые образуют очень устойчивые комплексы с комплексоном, титруются в кислой среде

Слайд 23

Прямое комплексонометрическое титрование
Условия использования:
высокая скорость реакции
реакция проходит количественно, стехиометрически, до конца
есть

индикатор, который позволяет надежно фиксировать к.т.т.
можно титровать смесь катионов, если
Определяемые ионы: большинство катионов металлов

Слайд 24

Способы повышения селективности прямого титрования:
Регулирование рН среды
ионы Fе3+, Ga3+, In3+, Tl3+,

Ві3+, ZrIV, ТhIV (если lg βС > 20) при рН~2
при рН = 5 – Аl3+, Co3+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+
при рН = 9 – щелочноземельные металлы
2. Использование маскирующих реагентов:
ионы F-, P2O72-, CN-, Н2С4Н4О6 и др.
ионы Со(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II) и Hg(II) могут быть замаскированы цианид-ионами
3. Изменение степени окисления
Fe3+ маскируют восстановлением до Fe2+

Слайд 25

Обратное комплексонометрическое титрование
Условия использования:
невозможно выбрать индикатор
реакция проходит медленно
если при данном рН

раствора, ионы металла образуют осадок соответствующего гидроксида или основной соли
для определения анионов

Слайд 26

Дополнительные титранты: соли Zn2+ или Мg2+
Ме1х+ + Н2Y2- ↔ Ме1Yх-4 +

2Н+
определ. ион избыток
Н2Y2- + Мg2+ ↔ МgY2- + 2Н+
остаток дополнительный
титрант

Слайд 27

Обратное комплексонометрическое титрование и определение анионов
SO42- + Ba2+ ↔ BaSO4↓
определ.

ион избыток
Ba2+ + Н2Y2- ↔ BaY2- + 2Н+
остаток

Слайд 28

Непрямое комплексонометрическое титрование
Условия использования:
образование очень устойчивых комплексов с индикатором
отсутствие индикатора
для определения

анионов
Определяемые ионы: ThIV, Нg2+, РО43-, СО32- и др.

Слайд 29

Непрямое комплексонометрическое титрование

Меn+ + МgY2- ↔ МеYn-4 + Мg2+
определ. вещ.

заместитель
Мg2+ + Н2Y2- ↔ МgY2- + 2Н+
заместитель титрант

Слайд 30

РО43- + Мg2+ + NH4+↔ МgNH4РО4↓
определ. вещ. осадок определ. вещ.
МgNH4РО4↓+Н+↔HРО42-+Мg2++NH4+
осадок определ.

вещ. заместитель
Мg2+ + Н2Y2- ↔ МgY2- + 2Н+
заместитель титрант

Слайд 31

Требования к индикаторам в комплексонометрии
металл и индикатор должны давать комплекс в

соотношении 1:1
окраска индикатора должна отличаться от окраски комплекса MeInd
комплекс MeInd должен быть достаточно устойчивым
устойчивость комплекса MeInd должна быть меньше устойчивости комплексоната металла MeY, который является продуктом титрования (разница в 10-100 раз)
комплекс MeІnd должен быть лабильным
изменение окраски при титровании должно быть контрастным

Слайд 32

Металлоиндикаторы
сами не окрашены металлохромные
специфические:
Fe3+ - сульфосалициловая сами окрашены, поскольку
кислота

(красная окраска) имеют хромофорные
Ві3+ - тиомочевина (желтая) группы и образуют с
металлами окрашенные
комплексы
Металлохромные индикаторы:
а) –N=N- (ЭХЧ Т, арсеназо ІІІ)
б) трифенилметановые красители
в) другие индикаторы (мурексид, дитизон, ализарин)

Слайд 33

Механизм изменения окраски металлохромных индикаторов
Me2+ + Іnd ⇔ MeІnd-
синий красный
MeІnd

+ H2Y2- ⇔ MeY2- + H2Іnd
красный бесцветный синий

Слайд 34

Метод комплесонометрии

Содержание

Комплексометрическое титрование, или комплексометрия - В методе комплексометрического титрования выделяют такие

Требования к реакциям в комплексометрии: Реакция должна протекать стехиометрически.Реакция должна протекать количественно

В меркуриметрии используют образование галогенидных и псевдогалогенидных комплексов Hg(II). В условиях

МеркуриметрияТитрант: вторичный стандартный раствор Hg(NO3)2Стандартизация: по первичному стандартному раствору натрий хлорида

Индикаторы: 1. раствор натрий пентацианонитрозоферрата (ІІІ) (натрий нитропруссид) Na2[Fe(CN)5NO], который образует

Меркуриметрическое определение йодидов базируется на реакции:Hg2+ + 4I- = [HgI4]2-В т.э.:

Определение роданидов (тиоцианатов SCN-): как индикатор используют раствор соли Fe(III)До т.э.:

Определение солей меркурия (ІІ): титрант - раствор калий тиоцианата, индикатор -

Фторидометрия Титрант: перв. станд. раствор NaFОпределяемые ионы: алюминий, цирконий, торий, кальций. Реакции:

Индикаторы: кислотно-основные (метиловый оранжевый), поскольку реакция растворов - кислая:Al3+ + HOH

Цианидометрия Титрант: втор. станд. р-р калий цианида KCNСтандартизация: по станд. раст. AgNO3:Ag+

Реакция метода:[Ni(NH3)4]2+ + 4CN- = [Ni(CN)4]2- + 4NH3Среда: щелочная (аммиачная)Индикаторы: суспензия

Комплексонометрия Комплексон І: нитрилтриацетатная кислота (тетрадентатный)

Комплексон ІІ: этилендиамминтетра-ацетатная кислота (ЭДТА)Комплексон ІІІ: этилендиамминтетраацетат натрия (Na-ЭДТА, трилон

Комплексон ІV: циклогексилдиаммин-тетраацетатная кислотаКомплексоны вступают в реакции с катионами многих металлов

Преимущества использования комплексонов хорошо растворимы в воде и некоторых других органических растворителяхповышенная

Комплексонометрия Титрант: 0,05 моль/л раствор натрий эдетатаСтандартизация титранта за веществами: Zn

КомплексонометрияИндикаторы: металлохромныеОбщая реакция метода: Men+ + H2Y2- → MeYn-4 + 2H+Men+