ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
263
В умеренно кислых растворах эти реакции могут быть записаны
в виде:
M
2+
+ H
2
Y
2−
↔ MY
2−
+ 2H
+
,
M
3+
+ H
2
Y
2−
↔ MY
−
+ 2H
+
,
M
4+
+ H
2
Y
2−
↔ MY + 2H
+
Рис.5.2. Состав раствора ЭДТА как функция рН
Из рис.5.2 видно, что реакции, протекающие в нейтральных и
умеренно щелочных растворах, следует записывать так:
M
n+
+ HY
3−
↔ MY
(n-4)+
+ H
+
.
ЭДТА обладает замечательными свойствами как с точки зрения
высокой устойчивости комплексов с металлами, так и с точки зрения
универсальности. В какой-то мере все катионы реагируют с ЭДТА.
Образующиеся комплексы, за исключением комплексов щелочных
металлов, достаточно устойчивы, и это может быть положено в основу
титриметрических методов. Высокая устойчивость комплексов обу-
словлена наличием в молекуле ЭДТА нескольких донорных групп,
которые могут образовывать симметричную малонапряженную струк-
туру. Одна из форм комплекса изображена на рис. 5.3. Можно отме-
тить, что все шесть донорных групп молекулы ЭДТА участвуют в об-
разовании связей с ионом двухвалентного металла.
В табл.5.5 приведены значения констант устойчивости К
уст
не-
которых комплексов металлов с ЭДТА. Необходимо отметить также,
что все константы относятся к равновесию, описываемому взаимодей-
ствием ионов металлов с Y
4−
:
M
n+
+ Y
4−
↔ MY
(n-4)+
,
К
уст
= [MY
(n-4)+
]/[ M
n+
][ Y
4−
] (5.1)
264
V.3.2.Построение кривых титрования
Общий подход к построению кривой титрования для реакции
взаимодействия иона металла с ЭДТА существенно не отличается от
использованного ранее в методе кислотно-основного титрования и др.
Однако в данном случае обычно необходимо рассматривать более чем
одно равновесие, и поэтому вычисления становятся несколько более
сложными, чем в ранее рассмотренных примерах.
Рис.5.3. Структура комплекса металла с ЭДТА
Таблица 5.5
Константы устойчивости комплексов металловс ЭДТА при 20
0
С
Катион К
MY
lg К
MY
Катион К
MY
lg К
MY
Ag
+
2.1⋅10
7
7.32 Cu
2+
6.3⋅10
18
18.80
Mg
2+
4.9⋅10
8
8.69 Zn
2+
3.2⋅10
16
16.50
Ca
2+
5.0⋅10
10
10.70 Cd
2+
2.9⋅10
16
16.46
Sr
2+
4.3⋅10
8
8.63 Hg
2+
6.3⋅10
21
21.80
Ba
2+
5.8⋅10
7
7.76 Pb
2+
1.1⋅10
18
18.04
Mn
2+
6.2⋅10
13
13.79 Al
3+
1.3⋅10
16
16.13
Fe
2+
2.1⋅10
14
14.33 Fe
3+
1.3⋅10
25
25.10
Co
2+
2.0⋅10
16
16.31 V
3+
7.9⋅10
25
25.90
Ni
2+
4.2⋅10
18
18.62 Th
4+
1.6⋅10
23
23.20
Влияние рН
Анализ равновесия в растворе, содержащем ион металла и ЭД-
ТА, показывает, что степень комплексообразования зависит в числе
прочих факторов и от рН раствора. Так, для титрования катионов, об-
разующих малоустойчивые комплексы (например, кальция и магния),
В умеренно кислых растворах эти реакции могут быть записаны V.3.2.Построение кривых титрования
в виде:
M2+ + H2Y2− ↔ MY2− + 2H+ , Общий подход к построению кривой титрования для реакции
M3+ + H2Y2− ↔ MY− + 2H+ , взаимодействия иона металла с ЭДТА существенно не отличается от
M4+ + H2Y2− ↔ MY + 2H+ использованного ранее в методе кислотно-основного титрования и др.
Однако в данном случае обычно необходимо рассматривать более чем
одно равновесие, и поэтому вычисления становятся несколько более
сложными, чем в ранее рассмотренных примерах.
Рис.5.2. Состав раствора ЭДТА как функция рН
Из рис.5.2 видно, что реакции, протекающие в нейтральных и
Рис.5.3. Структура комплекса металла с ЭДТА
умеренно щелочных растворах, следует записывать так:
Mn+ + HY3− ↔ MY(n-4)+ + H+ .
Таблица 5.5
ЭДТА обладает замечательными свойствами как с точки зрения
Константы устойчивости комплексов металловс ЭДТА при 200С
высокой устойчивости комплексов с металлами, так и с точки зрения
Катион КMY lg КMY Катион КMY lg КMY
универсальности. В какой-то мере все катионы реагируют с ЭДТА.
Образующиеся комплексы, за исключением комплексов щелочных Ag+ 2.1⋅107 7.32 Cu2+ 6.3⋅1018 18.80
металлов, достаточно устойчивы, и это может быть положено в основу Mg2+ 4.9⋅108 8.69 Zn2+ 3.2⋅1016 16.50
титриметрических методов. Высокая устойчивость комплексов обу- Ca2+ 5.0⋅10 10
10.70 Cd 2+
2.9⋅10 16
16.46
2+ 8 2+ 21
словлена наличием в молекуле ЭДТА нескольких донорных групп, Sr 4.3⋅10 8.63 Hg 6.3⋅10 21.80
которые могут образовывать симметричную малонапряженную струк- Ba2+ 5.8⋅107 7.76 Pb2+ 1.1⋅1018 18.04
туру. Одна из форм комплекса изображена на рис. 5.3. Можно отме- Mn2+ 6.2⋅1013 13.79 Al3+ 1.3⋅1016 16.13
тить, что все шесть донорных групп молекулы ЭДТА участвуют в об- Fe2+ 14
14.33 Fe 3+ 25
25.10
2.1⋅10 1.3⋅10
разовании связей с ионом двухвалентного металла. 2+ 16 3+ 25
Co 2.0⋅10 16.31 V 7.9⋅10 25.90
В табл.5.5 приведены значения констант устойчивости Куст не-
которых комплексов металлов с ЭДТА. Необходимо отметить также, Ni2+ 4.2⋅1018 18.62 Th4+ 1.6⋅1023 23.20
что все константы относятся к равновесию, описываемому взаимодей-
ствием ионов металлов с Y4−: Влияние рН
Mn+ + Y4− ↔ MY(n-4)+ ,
Куст = [MY(n-4)+]/[ Mn+][ Y4−] (5.1) Анализ равновесия в растворе, содержащем ион металла и ЭД-
ТА, показывает, что степень комплексообразования зависит в числе
прочих факторов и от рН раствора. Так, для титрования катионов, об-
разующих малоустойчивые комплексы (например, кальция и магния),
263 264
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- …
- следующая ›
- последняя »
