Расчетно-графическая работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

                          §4. Кривая титрования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

             §5. Индикаторы. Индикаторная погрешность.

В комплексонометрическом титровании для фиксирования точки  эквивалентности используют металлоиндикаторы. Металлоиндикатором называют индикатор, изменение окраски которого зависит  от концентрации иона металла. Метеллоиндикаторы- обычно органические соединения, которые  с ионами титруемого металла образуют окрашенные комплексы. Причем окраска  самого индикатора и окраска комплекса  его с металлом должны быть разными. При выборе металлоиндикатора необходимо учитывать, что они должны в выбранной  области рН образовывать с ионами металлов достаточно устойчивые комплексы  с соотношением М:Ind=1:1. Условные константы устойчивости комплексов МInd должны быть меньше условных констант устойчивости комплексонатов металлов, то есть 10<≤10⁴ .

При добавлении металлоиндикатора в титруемый  раствор образуется окрашенный комплекс с металлом:

М⁺ⁿ+Ind=MInd⁺ⁿ

В процессе титрования происходит связывание свободных  ионов металла с титрантом, а  вблизи точки эквивалентности, когда  концентрация ионов металлов очень  мала, при добавлении титранта происходит разрушение комплекса индикатора с  металлом, индикатор накапливается  в растворе. В результате происходит смена окраски титруемого раствора.

В большинстве  случаев ионы металла и индикатор  образуют лишь один комплекс с соотношением 1:1, и тогда условную константу  устойчивости этого комплекса с  учетом равновесий протонирования индикатора можно записать следующим образом:

. Отсюда можно выразить концентрацию  ионов металла и показатель  концентрации ионов металла:

,

Учитывая  то, что человеческий глаз воспринимает окраску одной формы, когда ее концентрация в 10 раз больше другой можно записать условие, когда наблюдается изменение окраски титруемого раствора:

.

Тогда для  границ интервала перехода окраски  получаем: 

Интервал  перехода окраски индикатора на шкале  рМ, а следовательно и выбор  индикатора определяется значением  условий константы устойчивости комплекса MInd. Показателем титрования индикатора в комплексонометрии является логарифм константы устойчивости комплекса индикатора с металлом.

26

При достижении рМ, равной lgβ_MInd происходит резкая смена окраски титруемого раствора (концентрация индикатора значительно превышает концентрацию его комплекса с металлом)

               

Ион	Индикатор	рНопт	Изменение окраски
Са2+	Арсеназо Ι	10	Фиолетовая-оранжевая
	Крезолфталексон	10-11	Пурпурная- розовая
	Мурексид	12-13	Красная-сине- фиолетовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

                     §6.Выводы по кривой титрования.

 

1) Скачок  рМ зависит от константы устойчивости  комплекса металла с ЭДТА, а  константы устойчивости в свою  очередь зависит от рН. Так  как титрант – комплексон III является слабой четырехосновной кислотой, то pH будет влиять на константу образования (β_CaУ^2-) комплексоната металла. Чем более кислая среда, тем менее устойчив комплекс (минимальное значение pH для Ca²⁺ равно 8) , так как в кислой среде протекает конкурирующая реакция протонизации комплексона.

Поэтому в нашем случае титрование проводится при рН=12.

2) Также  как и в кислотно-основном титровании  скачок зависит от концентрации  и температуры. Чем больше концентрация  и меньше температура, тем величина  скачка становится больше. Но  также на константу устойчивости  комплексоната  металла будут  влиять и конкурирующие реакции  комплексообразования титруемого  металла, то при их протекании  скачок титрования будет также  изменяться (уменьшаться).

3) Влияние  разбавления на скачок титрования  выражается следующей

формулой - [Ca²⁺] = следует, что при увеличении титруемого обьема концентрация  ионов кальция уменьшается и, следовательно, увеличивается показатель концентрации ионов кальция, что отразится на кривой титрования смещением левой ветви вверх. А так как разбавление не влияет на правую ветвь кривой, то скачок титрования уменьшится.

4) Чем  меньше концентрация титруемых  ионов, тем более устойчивым  должен быть комплексонат металла.

С₀(М^+м) = 0,01М;   lgb_MY > 8

С₀(М^+м) = 0,001М;   lgb_MY > 9

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

   Список литературы.

 

1. Аналитическая химия. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. Васильев В.П. Ч.1.М.: Высш.шк.,1989.

 

2. Аналитическая  химия. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Кн. 1,2. М.: Химия, 1990.

 

3. Методические указания по аналитической химии

 

4. Основы аналитической химии. / Под ред. Золотова Ю.А. - Кн. 1,2. М.: Высшая школа, 1999.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29