химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

ента-уксусная кислота (ДЭТПА)

(HOOCCH2)2NCH2CH2NCH2CH2N(CH2COOH)2.

СН2СООН

НТУ, ДЦТА и ДЭТПА используют для решения специфических задач. Из этих комплексонов наиболее прочные комплексы с ионами металлов обычно образует ДЦТА.

В практике неорганического анализа ведущая роль принадлежит ЭДТА, применяемой более чем в 95% всех случаев комплексонометрнческого титрования. Комплексоны с другими кислотными группами в титриметрии практически не используют. Область их применения — реакции маскирования, разделение смесей близких по свойствам элементов, например редкоземельных. Естественно, что основные теоретические положения равновесия комплексообразования ионов металлов с комплексонами однозначны. Поэтому, ориентируясь на аналитическую практику, все теоретические моменты и основные практические аспекты могут быть рассмотрены на примере имеющего большое практическое значение ЭДТА. ЭДТА производят во многих странах мира, выпуская его под различными названиями: хелатон, хела-плекс III, титриплекс, версен, секвестрен и т. д.

ЭДТА — белое мелкокристаллическое вещество, растворимое в воде, растворах щелочей и сильных кислот. Химико-аналитические свойства ЭДТА идентичны свойствам ее кислотной формы ЭДТУ, от которой ЭДТА отличает лучшая растворимость в воде, составляющая при 22 °С для ЭДТА 10,8 г на 100 мл воды, для ЭДТУ только 0,2 г на 100 мл воды. Большая растворимость ЭДТА в воде удобнее для практики.

В химической литературе чрезвычайно распространено сокращение ЭДТА, применяемое также и к самой этилен-диаминтетрауксусной кислоте, так как ЭДТА практически является просто удобным для работы препаратом ЭДТУ. Эта традиция будет выдержана и в данном учебнике, причем там, где необходимо подчеркнуть кислотные свойства ЭДТА, будет использоваться термин «кислотная форма ЭДТА».

Отличительной особенностью комплексонов является способность к образованию циклических комплексных соединений — хелатов — с ионами различных металлов. Молекула комплексона представляет собой органический аналитический реагент (ОргАР) с иминодиацетатной —N(CH2COOH)2 функционально-аналитической группировкой (ФАГ), реагирующей с ионами многих элементов, поэтому комплексоны образуют хелаты с ионами большого числа элементов. При образовании хелатов аминополи-карбоновых кислот ион металла координируется за счет неподеленных электронных пар донорных атомов азота, и за счет кислотных ацетатных групп. Это взаимодействие протекает таким образом, что молекула комплексона присоединяется к иону металла посредством нескольких связей так, чтобы наилучшим образом удовлетворить координационные и геометрические требования иона металла. При этом молекула комплексона стремится «насытить» координационную сферу иона металла, что видно на примере хелатов НТУ с ионами Fe3+ и ЭДТА с ионами Со3 + :

334

335

тетрадентатным лигандом. ЭДТА, способная предоставить иону Со3+ шесть связей, выступает в роли гексадентного лиганда.

Структура комплексонатов, как, например, рассмотренного комплексоната Со3+, свойственна этим соединениям в кристаллическом состоянии. В водных растворах, строго говоря, ионы металлов образуют смешанно-лигандные комплексы, когда их внутренняя координационная сфера насыщена не только за счет донорных атомов комплексонов, но и за счет координированных молекул воды и, возможно, анионов, присутствующих в растворе, что условно и передает формула комплекса Fe3+ с НТУ.

Хелаты ионов металлов s- и р-элементов бесцветны. Ионы переходных металлов с не полностью заполненным rf-уров-нем, как известно, обладают хромофорными свойствами и поэтому образуют окрашенные соединения с ЭДТА (табл. 15.1).

Возникновение окраски связывают с осуществлением d ——>- ^-переходов вследствие расщепления термов основного электронного состояния ионов этих металлов в поле лиганда. Так как эти переходы, строго говоря, являются запрещенными, вероятность их мала и, следовательно, интенсивность окраски невелика.

Собственную окраску комплексонатов rf-элементов с незаполненной d-оболочкой в титриметрическом анализе не используют, однако при выполнении индикаторного титрования ионов этих элементов происходит наложение окраски комплексоната на окраску комплекса ионов титруемого металла с индикатором и свободного индикатора. При выполнении титрования на это обстоятельство следует обращать внимание.

Аналитические реакции комплексонов осуществляются в водных растворах, поэтому при оценке их химико-аналитических свойств нужно учитывать такие важнейшие факторы, как состояние ионов металлов и комплексонов в растворах. Для этого необходимо рассмотреть свойства ЭДТА.

15.3.1. Протолитические свойства ЭДТА

Две иминодиацетатные группировки, входящие в состав молекулы ЭДТА, придают ей свойства слабого электролита. По этой причине ионное состояние ЭДТА в растворе и, следовательно, его способность к комплексообразованию с ионами металлов при прочих равных условиях зависят от рН раствора.

H,Y

H3Y" :

H2Y2-

HY3-

: H++H3Y-

H+ + H2Y2-. H++HY3" . H++Y4"

ЭДТА — четы

страница 131
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Аналитическая химия. Химические методы анализа" (1.98Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
штукатурка под короед
благодарственное письмо учителю от родителей
как убрать вмятину на машине
http://www.prokatmedia.ru/plazma.html

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.09.2017)