Химические методы анализа - 136 стр.

Тогда получим                                                              же, как при кислотно-основном титровании пользуются индикаторами,
              [ZnY2−] = 50.0⋅0.00100/110 = 4.55⋅10−4 моль/л.               проявляющими слабые кислотно-основные свойства).
       После подстановки в уравнение (5.6) находим                               Для титрования с помощью ЭДТА и других хелатообразующих
         СМ=4.55⋅10−4 /(9.1⋅10−5 )(1.33⋅1010 ) = 3.76⋅10−10 моль/л,        реагентов предложен ряд металлоиндикаторов.
       Таким образом:                                                            Как правило, эти индикаторы представляют собой органические
  [Zn ] = СМ ⋅β = (3.76⋅10−10)(8⋅10−6) = 3.01⋅10−15 моль/л, pZn = 14.52.
      2+                                                                   красители, образующие с ионами металла хелаты в интервале рМ, за-
       На рис.5.7 представлены две теоретические кривые титрования         висящем от свойств катиона и индикатора. Часто комплексы настолько
цинка (II) раствором ЭДТА при рН = 9.00. Равновесная концентрация          интенсивно окрашены,что окраска заметна даже в интервале 10-6-10-7
аммиака в одном случае составляла 0.100 М, в другом - 0.0100 М. Из         М.
рисунка видно, что аммиак вызывает уменьшение скачка на кривой                   Большинство металлоиндикаторов обладает способностью при-
титрования. Поэтому желательно, чтобы концентрация вспомогатель-           соединять протоны и образовывать соединения, окрашенные почти так
ного реагента не превышала минимальной концентрации, необходимой           же, как и комплексы металлов. Поэтому они являются кислотно-
для предупреждения образования гидроксида.                                 основными индикаторами и пригодны в качестве металлоиндикаторов
                                                                           только в той области рН, где конкурирующая реакция с участием про-
                                                                           тонов отсутствует.
                                                                                 Такими свойствами обладает широко используемый индикатор
                                                                           эриохромовый черный Т. В кислых и умеренно щелочных средах в
                                                                           растворе индикатора доминирует равновесие:
                                                                                                     Ka = 5⋅10−7
                                                                                            H2In ←→ HIn2−
                                                                                                 −
                                                                                                                        + H+
                                                                                          красный          сине-голубой
                                                                                 Каждая из частиц H2In− и HIn2− существует в различных тауто-
                                                                           мерных формах. При очень высоких значениях рН наблюдается даль-
                                                                           нейшая диссоциация HIn2− с образованием оранжевого In3−.
                                                                                 Комплексы металлов с эриохромовым черным Т в основном
Рис.5.7. Влияние концентрации аммиака на титрование 0.0010 М раствора      красного цвета. Поэтому он пригоден в качестве металлоиндикатора
Zn2+ 0.0010 М раствором ЭДТА (в буферном растворе с рН 9.0)
                                                                           при рН = 7 и выше, где преобладает голубая форма индикатора HIn2−.
                                                                           В конечной точке титрования реакцию можно представить следую-
      Отметим, что величина β не влияет на pZn за точкой эквива-           щим образом:
лентности, но с другой стороны, величина α4 (см. рис.5.6) и, следова-                        МIn− + HY3− ↔ HIn2− + MY2−
тельно, рН играет важную роль в формировании этой области на кри-                          красный           голубой
вой титрования.                                                                  Индикатор для титрования раствором ЭДТА должен образовы-
                                                                           вать с ионом металла комплекс с константой устойчивости, в 10 раз
         V.3.3.Конечная точка (т. э.) при титровании ЭДТА                  меньшей, чем константа устойчивости комплекса металла с ЭДТА,
                                                                           иначе титрование закончится преждевременно. Наоборот, если разли-
                     V.3.4. Металлоиндикаторы                              чие в величинах констант устойчивости слишком мало, как, напри-
                                                                           мер, в случае иона кальция, конец титрования будет фиксироваться
       При комплексонометрическом титровании конечную точку                слишком поздно. Пригодность того или иного индикатора для титро-
(точку эквивалентности) обычно фиксируют с помощью металлоинди-            вания раствором ЭДТА можно определить по изменению рМ вблизи
каторов, образующих с титруемым веществом менее устойчивый ком-            точки эквивалентности, если константа устойчивости комплекса иона
плекс, чем соединение титранта с титруемым соединением (точно так          металла с индикатором известна.


                                  271                                                                     272