ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
151
α
4
С вместо [Y
4-
] из уравнения (4.2) в выражение для кон-
станты устойчивости, представленной уравнением (4.1), и
преобразование приводят к следующему соотношению
K'
уст
= α
4
К
уст
= [MY
(n-4)+
]/[M
n+
]C (4.4)
где K'
уст
- условная (или кажущаяся) константа устой-
чивости, описывающая равновесие только при том зна-
чении рН, для которого рассчитана величина α
4
.
Таблица 4.8
Величины
α
4
для ЭДТА в растворах
с различными значениями рН
рН
α
4
рН
α
4
2.0
3.7⋅10
-14
7.0
4.8⋅10
-4
3.0
2.5⋅10
-11
8.0
5.4⋅10
-3
4.0
3.6⋅10
-9
9.0
5.2⋅10
-2
5.0
3.5⋅10
-7
10.0
3.5⋅10
-1
6.0
2.2⋅10
-5
11.0
8.5⋅10
-1
12.0
9.8⋅10
-1
Условные константы позволяют легко рассчитывать
равновесные концентрации иона металла и комплекса в лю-
бой точке кривой титрования. Подчеркнем, что выраже-
ние для условной константы отличается от выражения для
использовавшейся ранее константы устойчивости только
лишь тем, что равновесная концентрация полностью дис-
социированного аниона [Y
4-
] за-менена на величину С - об-
щую концентрацию ЭДТА. Это, однако, очень важно и ра-
ционально, поскольку С легче определить из стехиометрии
реакции, чем концентрацию [Y
4-
].
Пример. Построить кривую титрования 50.0 мл
0.0100 М Са
2+
0.0100 М раствором ЭДТА в буферном
растворе с рН 10.0.
152
Расчет условной константы. Величину условной
константы устойчивости комплекса кальция с ЭДТА при рН
= 10 можно получить из константы устойчивости ком-
плекса (табл.4.7) и величины α
4
для ЭДТА при рН = 10
(табл.4.8):
К'
CaY
= α
4
K
CaY
= 0.35⋅5⋅10
10
= 1.75⋅10
10
Вычисление рСа до точки эквивалентности. До
дос-тижения точки эквивалентности общая концентрация
Са
2+
равна сумме концентраций неоттитрованного избытка
ионов Са
2+
и ионов Са
2+
, образующихся за счет диссоциа-
ции комплекса. Концентрация комплекса будет равна общей
концентрации ЭДТА, т.е. С. Логично предположить, что
величина С мала по сравнению концентрацией незаком-
плексованного иона Са
2+
. Поэтому, например, после добав-
ления 25.0 мл титранта
[Са
2+
] = (50.0⋅0.0100-25.0⋅0.0100)/75.0 + C ≈
≈ 3.33⋅10
-3
моль/л
рСа = 2.48.
Значение рСа в точке эквивалентности. В этот мо-
мент концентрация СаY
2-
в растворе равна 0.005М, и диссо-
циация этого комплекса служит единственным источником
ионов Са
2+
. Концентрация ионов Са
2+
будет также равна
общей концентрации незакомплексованной ЭДТА, С:
[Са
2+
] = С
ЭДТА
,
[СаY
2-
] = 0.005 - [Са
2+
] ≅ 0 0.005 моль/л.
Величина условной константы образования СаY
2-
при
рН = 10 равна
[СаY
2-
]/[ Са
2+
]⋅С
ЭДТА
= 5.75⋅10
10
,
поэтому после подстановки получаем
0.005/[Са
2+
]
2
= 1.75⋅10
10
,
[Са
2+
] = 5.35⋅10
-7
моль/л,
рСа = 6.27
Вычисление рСа за точкой эквивалентности. За
точкой эквивалентности общие концентрации СаY
2-
и ЭД-
151 152
α4С вместо [Y4- ] из уравнения (4.2) в выражение для кон- Расчет условной константы. Величину условной
станты устойчивости, представленной уравнением (4.1), и константы устойчивости комплекса кальция с ЭДТА при рН
преобразование приводят к следующему соотношению = 10 можно получить из константы устойчивости ком-
K'уст = α4 Куст = [MY(n-4)+ ]/[Mn+ ]C (4.4) плекса (табл.4.7) и величины α4 для ЭДТА при рН = 10
где K'уст - условная (или кажущаяся) константа устой- (табл.4.8):
чивости, описывающая равновесие только при том зна- К'CaY = α4 KCaY = 0.35⋅5⋅1010 = 1.75⋅1010
чении рН, для которого рассчитана величина α4. Вычисление рСа до точки эквивалентности. До
дос-тижения точки эквивалентности общая концентрация
Таблица 4.8 Са2+ равна сумме концентраций неоттитрованного избытка
Величины α4 для ЭДТА в растворах ионов Са2+ и ионов Са2+, образующихся за счет диссоциа-
с различными значениями рН ции комплекса. Концентрация комплекса будет равна общей
рН α4 рН α4 концентрации ЭДТА, т.е. С. Логично предположить, что
2.0 3.7⋅10 -14
7.0 4.8⋅10-4 величина С мала по сравнению концентрацией незаком-
плексованного иона Са2+. Поэтому, например, после добав-
3.0 2.5⋅10-11 8.0 5.4⋅10-3
-9 ления 25.0 мл титранта
4.0 3.6⋅10 9.0 5.2⋅10-2
[Са2+] = (50.0⋅0.0100-25.0⋅0.0100)/75.0 + C ≈
5.0 3.5⋅10-7 10.0 3.5⋅10-1 ≈ 3.33⋅10-3 моль/л
6.0 2.2⋅10-5 11.0 8.5⋅10-1 рСа = 2.48.
12.0 9.8⋅10-1 Значение рСа в точке эквивалентности. В этот мо-
мент концентрация СаY2- в растворе равна 0.005М, и диссо-
Условные константы позволяют легко рассчитывать циация этого комплекса служит единственным источником
равновесные концентрации иона металла и комплекса в лю- ионов Са2+. Концентрация ионов Са2+ будет также равна
бой точке кривой титрования. Подчеркнем, что выраже- общей концентрации незакомплексованной ЭДТА, С:
ние для условной константы отличается от выражения для [Са2+] = СЭДТА,
использовавшейся ранее константы устойчивости только [СаY2- ] = 0.005 - [Са2+] ≅ 0 0.005 моль/л.
лишь тем, что равновесная концентрация полностью дис- Величина условной константы образования СаY2- при
социированного аниона [Y4-] за-менена на величину С - об- рН = 10 равна
щую концентрацию ЭДТА. Это, однако, очень важно и ра- [СаY2- ]/[ Са2+]⋅СЭДТА = 5.75⋅1010,
ционально, поскольку С легче определить из стехиометрии поэтому после подстановки получаем
реакции, чем концентрацию [Y4-]. 0.005/[Са2+]2 = 1.75⋅1010,
Пример. Построить кривую титрования 50.0 мл [Са2+] = 5.35⋅10-7 моль/л,
0.0100 М Са2+ 0.0100 М раствором ЭДТА в буферном рСа = 6.27
растворе с рН 10.0. Вычисление рСа за точкой эквивалентности. За
точкой эквивалентности общие концентрации СаY2- и ЭД-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- …
- следующая ›
- последняя »
