КОМПЛЕКСОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ

Синий краб — он приснился мне во сне.

У него восемь лап,

Две огромные клешни И серебряные звезды на спине.

В. Крапивин

Общая характеристика методов комплексометрического титрования

Термином комплексометрическое титрование обозначают группу титриметрических методов анализа, основанных на реакциях образования растворимых в воде комплексных соединений.

К реакциям, применяемым в комплексометрическом титровании, предъявляют те же требования, что и к реакциям, используемым в других титриметрических методах анализа: большая константа равновесия, стехиометричность, протекание с приемлемой скоростью при обычных условиях, возможность обнаружения конечной точки титрования.

Из огромного числа реакций комплексообразования ионов металлов с монодентатными лигандами всего лишь несколько подходят для титриметрии. К ним относятся, в частности, реакции образования галогенидных и некоторых других комплексов ртути (II), положенные в основу меркуриметрического титрования, а также цианидных (цианидометрия) и фторидных (фто- ридометрия) комплексов ряда металлов. Причина столь редкого использования монодентатных лигандов в качестве титрантов заключается в том, что при взаимодействии с ними ионы металлов образуют не один, а несколько комплексов. Если устойчивость этих комплексов отличается незначительно, то в процессе титрования концентрация катионов металла будет изменяться плавно, а значит, скачки титрования будут отсутствовать. Для появления скачка титрования необходимо, чтобы устойчивость одного из образующихся комплексов заметно отличалась от устойчивости других. В качестве примера можно рассмотреть процессы образования хлоридных комплексов ртути (II) и аммиачных комплексов цинка. Устойчивость комплекса HgCl2 заметно выше устойчивости комплексов, образующихся при его дальнейшем взаимодействии с СГ (lgl^ = 6,74; 1 gK2 = 6,48; 1 gKs = 0,95; 1 gK4 = 1,05), вследствие чего этот комплекс будет доминировать в растворе в широком интервале концентраций лиганда (см. рис. 9.3 и 9.5). У аммиачных комплексов цинка устойчивость примерно одинакова (1 gKx = 2,18; 1 gK2 = 2,25; 1 gK3 = 2,50; 1 gK4 = = 2,15; 1 gK5 = 0,38; 1 gKQ = 3,29), поэтому при взаимодействии катионов Zn2+ с аммиаком всегда образуется смесь комплексов, если только аммиак не добавлен в большом избытке (рис. 10.1). Таким образом, определение катионов Zn2+ путем титрования их раствором NH3 оказывается невозможным.

Кривая образования аммиачных комплексов цинка

Рис. 10.1. Кривая образования аммиачных комплексов цинка

Процесс комплексометрического титрования катионов металла, протекающий с образованием нескольких комплексов, похож на алкалиметрическое определение смеси кислот. Как было показано в главе 8, для того, чтобы оттитровать одну кислоту в присутствии другой с погрешностью менее 1 % , необходимо, чтобы их константы кислотности отличались на 4 порядка и более. То же самое справедливо и в отношении ступенчатых констант образования комплексов.

В отличие от монодентатных лигандов полидентатные хелатообразующие лиганды, как правило, взаимодействуют с катионами металлов с образованием единственного комплекса с соотношением компонентов 1:1. Кроме того, вследствие хелатного эффекта комплексы катионов металлов с такими лигандами более устойчивы, чем комплексы с аналогичными монодентатными лигандами. Среди хелатообразующих лигандов наибольшее значение с точки зрения использования в титриметрии имеют различные полиаминокарбоновые кислоты, в частности, этиленди- аминтетрауксусная кислота.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >