химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

рехосновная кислота. В ее водном растворе имеются следующие протолитические равновесия:

(15.1)

pKA=2,00, pKA=2,76, PKA=6,\6, PKA = 10,26.

Из приведенных значений pKA следует, что ионные равновесия в растворе ЭДТА и области существования различных ионных форм действительно сильно зависят от рН раствора, как это видно из диаграммы, приведенной на рис. 15.2. На это обстоятельство всегда следует обращать внимание при работе с ЭДТА. Кроме того, практически при любых значениях рН в растворе имеется смесь различных ионных форм ЭДТА, однако с преобладанием одной из них. Например, при рН = 4—5 в растворе преобладает двух-зарядный анион H2Y2_, при рН = 8—9 — трехзарядный HY3, в четырехзарядный анион ЭДТА Y4~ в ощутимых количествах имеется только в сильнощелочном растворе при рН> II (см. рис. 15.2).

Одновременно присутствие в молекуле кислотной формы ЭДТА групп с основной и кислотной функциями обусловливает некоторые особенности поведения ЭДТА в растворе. Так, электронейтральные молекулы кислотной формы ЭДТА имеют в растворе биполярную бетаиновую структуру, одно-

336

22—1280

временно содержащую положительно заряженные группы четвертичного аммониевого основания и отрицательно заряженные карбоксильные группы:

НООССН» + СгЬСОО-

^NH—СИ,—СНг—NH

-оосснг \:н2соон.

Поэтому, строго говоря, значения рКл, и рКл, соответствуют отщеплению протонов от карбоксильных групп, а ?КА, и РКА, — процессам поочередного отщепления протонов от протонированных третичных аминогрупп.

Протоноакцепторные свойства этих же аминогрупп делают возможным образование в сильнокислых средах ка-тионных кислот HsY+ и H6Y2+:

H4Y+H+ з=ь H5Y+ p/t"=l,6, H5Y+ + H+ ч=±. HeY!+ р/с"=0,9.

Для двуиатриевой соли ЭДТА pKi = р/С2=2,00 соответствует равновесиям ее ионизации в растворе:

Na2H2Y ч=ь Na+-fNaH2Y-; NaH2Y~ ч=ь Na+ + H2Y2-.

Хелаты ЭДТА с ионами металлов часто называют комп-лексонатами. Пространственная структура образующихся комплексонатов не всегда строго доказана, и ее не всегда удобно изображать на рисунке. Поэтому на практике для простоты используют условные плоскостные графические формулы комплексонатов, имеющие, например, в случае магния, железа(Ш) и тория следующий вид:

~ООССН2 .СН2СН2 ^СН2СОО_

/ \

ООССН/ /Мд2+ СН,СОО

I - / Ч - I

"ООССН, СН,СН, ,СН,СОО-|

00ССН2 Fe3+ СН,С00

I : /1 N I—I

15.3.2. Хелатообразование ЭДТА с ионами металлов

Как известно, хелатами называют циклические комплексные соединения ионов металлов с лигандами, способными присоединяться к этому иону более чем двумя связями. Так как при хелатообразовании лнганд должен предоставить иону металла определенное число связей, этот лнганд должен обладать определенной координационной емкостью. Координационную емкость лиганда называют дентатностью. Следовательно, хелаты образуют полидентатные лиганды.

Выше отмечалось, что молекула ЭДТА, содержащая две амино- и четыре карбоксильные группы, способна образовывать с ионом металла комплексообразователя максимум шесть связей. Поэтому ЭДТА — гексадентатный лиганд. Координационное число большинства ионов металлов равно шести, поэтому становится понятным тот факт, что ЭДТА практически ч полностью удовлетворяет координационным требованиям этих ионов. Обычно образующиеся хелаты имеют пространственную октаэдрическую структуру, как это показано на примере соединения Со3+.

-ооссн2ч^ /рнгсиг^ у;н2соо-

ооссн/ NVhJv \н2соо

1 '

где стрелкой обозначены координационные связи, сплошной линией — валентные.

Электронные пары, осуществляющие координационную и валентные связи, различаются по своему происхождению. Так, электронная пара, ответственная за координационную связь, является парой р-электронов атома азота. Электронные же пары валентных связей образуются за счет спаривания неспаренных электронов атомов кислорода карбоксильных групп и электронов, находящихся на соответствующих орбиталях атома металла.

Очень важной особенностью образующихся комплексонатов является их состав. Из изложенного выше следует, что вне зависимости от типа металла-комплексообразова-теля дентатность ЭДТА всегда обеспечивает образование комплекса состава 1:1. Этот факт имеет исключительно важное значение для комплексонометрического титрования. Так, по этой причине 1 моль ЭДТА всегда взаимодействует с 1 молем ионов металла-комплексообразователя. Вследствие это-

22 339

го молярная масса эквивалента полидентатного ЭДТА в реакциях хелатообразования должна быть численно равна мольной массе ЭДТА, реагирующей с 1 моль эквивалента ионов металла. Другими словами, в рассматриваемых реакциях комплексообразования под эквивалентном ЭДТА следует понимать его такую условную частицу, которая в этих процессах химически эквивалентна одному иону металла. В соответствии с этим молярная масса эквивалента ЭДТА (Y) составляет М[f,K„(Y)Y] =Ai(l/t>YY), молярная масса эквивалента иона металла М[/ЭКВ(М)М] =М(1/ОмМ); значения факторов эквивалентности — f»,,(Y) = l/t>T= 1/1 и /».(М) = 1/#м=

страница 132
< 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
печать для лайтикса
Storm Elwood 47265-BK
Кликни, закажи выгодно в KNS по промокоду "Галактика" - LK-5802-4PORT8 - федеральный супермаркет офисной техники.
курсы повышения квалификации для каадровиков в банке

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
(06.12.2016)