7. Общая характеристика методов комплексометрического титрования.

Общая характеристика методов

Комплексонометрическое титрование - метод, основанный на использовании реакций образования комплексонатов - комплексных соединений катионов металлов с комплексонами. Для определения конечной точки титрования используют металлохромные индикаторы или органические вещества, образующие окрашенные комплексы с катионами определяемых металлов.

В процессе комплексонометрического титрования в растворе протекает реакция связывания катионов металла в комплексонат, которую в общем случае (без учета зарядов ионов) можно записать в виде:

где М - катион определяемого металла; L - анион комплексона.

Комплексонометрически определяют содержание в лекарственных препаратах магния, кальция, свинца, висмута, алюминия. Чаще всего в качестве титранта применяют раствор этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) - двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

8. Способы фиксирования точки эквивалентности. Металлоиндикаторы. Требования к металлоиндикаторам. Способы фиксирования точки эквивалентности

Для фиксирования окончания титрования используют визуальные (титрование с индикатором, специфическое изменение окраски раствора) и инструментальные методы (потенциометрические, амперометрические, фотометрические). Титрование с индикаторами является наиболее распространенным.

Индикаторы представляют собой слабые органические кислоты и основания, у которых протонированная и непротонированная формы имеют различные структуры и окраску.

Согласно координационной теории индикаторов, наиболее современной из существующих, хромофором (носителем цвета) в молекуле является не определенная группа атомов, а координативно-ненасыщенный атом; при этом для того, чтобы окраска была интенсивной необходимо, чтобы этот атом находился в ионоидном состоянии. Например, одним из наиболее распространенных хромофоров является азогруппа  ; так как азот содержит неподеленную электронную пару, в кислой среде происходит его протонизация.

Наиболее распространены следующие группы индикаторов – азоиндикаторы (содержат группу ), нитроиндикаторы (содержат группу  , фталеины (содержат остаток офталевой кислоты ).

Рассмотрим интервал перехода окраски для некоторого двухцветного индикатора HInd. В растворе установится равновесие.

Если пренебречь влиянием ионной силы раствора и побочных реакций, то из K_aиндикатора можно вывести следующую формулу расчетаpH:

Человеческий глаз воспринимает окраску одной определенной формы в присутствии другой при ее определенной концентрации в растворе. Обычно окраска становится заметной при превышении концентрации одной ее окрашенной формы над другой в 10 раз. Пусть глаз замечает форму Ind^-при , и формуHInd, если . Тогда в некотором интервале от до будет заметна смешанная окраска двух форм, а за его пределами – чистая окраска каждой формы. Этот интервал называют интервалом перехода окраски индикатора. . Подобная граница условна, так как для контрастных переходов интервал перехода окраски меньше. Чем меньше интервал перехода – тем ценнее индикатор.

Для одноцветных индикаторов при изменении pHнарастает или убывает концентрация окрашенной формы. ТогдаpH, при котором появляется окраска можно выразить так: , т.е. зависит от концентрации индикатора в растворе.

Середина области перехода окраски индикатора называется показателем индикатора (pT), обычно pT=pK_a или они близки. При этом значении pH происходит наиболее резкое изменение окраски индикатора. Показатель титрования обычно отождествляется с КТТ. Выбирают индикатор для титрования так, чтобы область перехода цвета входила в скачок титрования. В идеальном случае показатель титрования индикатора должен совпадать со значением pH в точке эквивалентности. В этом случае не возникает индикаторной погрешности титрования.

Большинство применяемых металлоиндикаторов лишь в редких случаях изменяют свой цвет на дополнительный. Например, для титрования ионов кальция предложена смесь мурексида и нафтолового зеленого В: переход окраски от оливково-зеленой через красновато-серую к чисто синей.  [16]

К металлоиндикаторам предъявляется ряд требований. В свою очередь достаточно большие значения констант устойчивости комплексов Mind позволяют использовать небольшие соотношения концентраций индикатора и металла сш / сы 0 01, что соответствует уменьшению погрешности титрования.  [17]

К металлоиндикаторам в комплексонометрии предъявляют ряд требований: индикатор и его комплекс с определяемым ионом должны находиться в истинном растворе; соединение иона с индикатором должно быть менее прочным по сравнению с комплексонатом этого иона; цветная реакция с ионом металла должна быть чувствительной; изменение окраски раствора в конечной точке титрования должно быть контрастным и быстрым.  [18]

К металлоиндикаторам в комплексонометрии предъявляют ряд требований: индикатор и его комплекс с определяемым ионом должны находиться в истинном растворе; соединение иона с индикатором должно быть менее прочным по сравнению с комплексонатомг этого иона; цветная реакция с ионом металла должна быть чувствительной; изменение окраски раствора в конечной точке титрования должно быть контрастным и быстрым.  [19]

Так как наиболее употребительные металлоиндикаторы одновременно являются слабыми кислотами или основаниями, значение рН раствора оказывает существенное влияние на равновесие комплексообразования. Поэтому хелатометрическое титрование проводят в забуференных системах.  [20]

Рассмотрено применение металлоиндикаторов в титриметрии микрограммовых количеств элементов. Отмечено преимущество инструментальной индикации процесса титрования. Показано, что в развитии инструментальных методов можно выделить два направления: спектро-фотометрическое и люминесцентное микротитрование.  [21]

Сущность действия металлоиндикатора состоит в следующем.  [22]

При использовании металлоиндикаторов для фиксирования конечной точки титрования необходимо учитывать устойчивость комплекса металлоиндикатора с титруемым металлом. Так, при титровании с эриохромовым черным Т изменение окраски в конечной точке титрования недостаточно четкое, что можно объяснить незначительной устойчивостью образующегося металлоиндикаторного комплекса.  [23]

В качестве металлоиндикаторов применяют ализарин С, эри-охромцианин [ 216, стр.  [24]

В качестве металлоиндикаторов применяют реагенты: эрио-хром черный Т [ 216, стр.  [25]