химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

ции с органическими реагентами.

Чем легче ион металла гидролизуется, тем в более кислой среде протекает реакция его хелатообразования с ЭДТА. Например, ион F3+, гидролизующийся уже при рН = 2, начинает взаимодействовать с ЭДТА в сильнокислой среде. Ион

Ni2+ гидролизуется слабее и комплексуется ЭДТА уже в нейтральном растворе, а практически негидролизующийся ион Са2+ взаимодействует с ЭДТА в щелочной среде. Так как иминодиацетатная ФАГ ЭДТА обусловливает взаимодействие его с ионами большого числа элементов, рассмотренные закономерности используют для управления избирательностью аналитических реакций ЭДТА (см. разд. 15.6).

M"++HSYJ-. M"++HYa"

Mn+-f-r4-

Наибольшее значение для комплексонометрического титрования имеют реакции ЭДТА с ионами металлов в слабокислой и щелочной средах. Учитывая ионное состояние ЭДТА в этих средах (см. рис. 15.2), равновесие реакций комплексообразования можно представить следующими уравнениями :

MY„-.i_|_2H+ при pH=4-5, - MY"- + H+ при pH = 7-9, t MY""4 при pH = 10—1-2.

Из приведенных данных видно, что в соответствии с рассмотренными выше причинами (см. разд. 15.3.2), независимо от рН раствора и заряда иона металла, образуются комплексонаты состава 1:1, когда 1 моль ЭДТА взаимодействует с 1 моль ионов металла.

В общем случае при неправильно выбранных условиях титриметрического определения в зависимости от условий ЭДТА может образовать не только нормальные комплексонаты MY"~\ но и протонированные комплексы MHi-nY, гидроксокомплексы MY (ОН)"-5 или даже смешанные комплексы MYX (X — посторонний лиганд) и двухъядерные комплексы МгУ2"-4. Напомним, что эти побочные процессы крайне нежелательны, а иногда и просто недопустимы.

Однако даже и в тех случаях, когда стехиометрия реакции изменяется при изменении рН, как, например, при взаимодействии ЭДТА с Fe1", когда при рН=1,5 — 4 образуется нормальный комплексонат FeY~ (lgP = 25,l) прирН=5—6 — гидроксокомплексонат Fe(OH)Y2~ (lgP = 7,5), при рН = =6—9 — аналогичный комплекс с двумя ионами гид-роксила Fe(OH)2Y3 (lgP=9,4), титрование возможно. Образование двух последних комплексов нежелательно, так как они существенно отличаются от нормального комплексоната по устойчивости. Это препятствует удовлетворительному протеканию аналитической реакции комплексообразования.

С целью сравнения устойчивости хелатов различных

AI3 342

* Образование полиядериых гидроксокомплексов характерно для f, Zr'v, HfIV, Ве2 + и других элементов.

15.3.4. Условные константы устойчивости

В виде депротоннрованных четырехзарядных анионов Y4~ ЭДТА присутствует только в снльнощелочных растворах с рН> 10—12 (см. рнс. 15.2). Следовательно, в растворах с . меньшим значением рН в виде Y4~ будет находиться только часть всего имеющегося в растворе ЭДТА. Обозначим общую концентрацию всех форм ЭДТА (свободных, не связанных в комплексонат!), находящихся в растворе, (Y4-)*.

Тогда сформулированное только что условие материального баланса можно записать следующим образом:

[Y.-, *= [Y4-] + |Нуз-] + [Hjy*-] + [H.Y-] + [H,Y]. (15.3)

Отсюда следует, что эффективная концентрация анионов Y4- будет меньше общей концентрации всех форм ЭДТА (Y4-) *. Количественно это учитывают с помощью коэффициента побочной реакции ЭДТА av н:

«у.н=1у4"1 */[Y4-]. (15.4)

Коэффициент aY н можно найтн расчетным путем. Равновесную концентрацию каждой формы ЭДТА в уравнении (15.3) можно найтн из уравнений (15.1). Используя нх, получим следующие выражения:

IHY -]=A74'[H+] [Y4-], [H2Y -]=/Подставив найденные таким способом равновесные концентрации различных форм ЭДТА в уравнение (15.2), получим следующее выражение:

[y*-]'=[y4-] (i+a;j4,[h+]+/(^4 a;j3 [h+] +

+ M^Ja'f J2 [Ч+] + КмКюКмКм [Н+1').

в котором член в круглых скобках н есть коэффициент побочной реакции ау н. С помощью полученной формулы можно легко рассчитать значение <х?, и ПРН любом рН, так как значения констант диссоциации ЭДТА известны.

Ниже приведены значения Igay, н Для ЭДТА, рассчитан-

ные по уравнению (15.5) для различных значений рН:

рН 1 2 3 4 5 6 7

lgaY н 18,0 13,5 10,6 8,4 6,5 4,7 3,3

рН ' 8 9 10 11 12 13 14

lgaYH 2,3 1,3 0,45 0,07 0,01 0,00 0,00

Из этих данных видно, что в щелочных растворах побочная реакция протоннровання протекает слабо нлн даже

345

вообще не протекает (при рН»12), в то время как в слабокислых и особенно в сильнокислых растворах протонирова-ние ЭДТА протекает очень сильно, что не может не сказаться на равновесии комплексообразования ЭДТА с ионами металлов. В качестве примера рассчитаем одну точку для диаграммы на рис. 15.2.

Пример I. Рассчитать равновесную концентрацию четырех-зарядных анионов ЭДТА [Y4-] в растворе с рН=7, если концентрация ЭДТА 0,1 М.

Из уравнения (15.4) получим

Следовательно,

lg [Y4-]* = lgaYiH + lg [Y4-].

откуда

lg[Y4-]=lg [Y4-)

страница 134
< 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
детский матрас 160х70
http://dveripandora.ru/catalog/furniture/zamki-i-mekhanizmy/zamki-i-zashchelki-bussare/zadvizhka-santekhncheskaya-bussare-l7-45-ant-bronze/
скамейка парковая лукоморье
москва лорди

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
(29.06.2017)