Кривые комплексонометрического титрования
В процессе титрования изменяются равновесные концентрации определяемого вещества, титранта, продуктов реакции. Пропорционально концентрациям этих веществ изменяются свойства раствора. Кривая титрования – это графическая зависимость свойства раствора от состава раствора в процессе титрования. Кривые титрования позволяют проследить процесс титрования, определить способ установления точки эквивалентности (стехиометричности) и оценить погрешность титрования.
Кривые комплексонометрического титрования представляют собой графическую зависимость рМ= − lg[Mn+] от степени оттитрованности f = 
(где nM, nY – число эквивалентов соответственно катиона металла и этилендиаминтетрауксусной кислоты) или от объема добавленного титранта VY. Равновесные концентрации свободных катионов(аквакомплексов) металла [Mn+] в любой точке кривой титрования рассчитывают с помощью мольных долей б(Mn+) , б(Y4-) и соответствующей условной константы устойчивости комплекса. Степень оттитрованности иногда выражают в процентах. До точки эквивалентности величина
f <1 (<100%), за точкой эквивалентности f > 1 (>100%), в точке эквивалентности f =1 (100%).
Построение кривой комплексонометрического титрования
При построении кривой титрования выделяют следующие области кривой: до точки эквивалентности, в точке эквивалентности, после точки эквивалентности.
До точки эквивалентности (0≤f<1)
До точки эквивалентности (0≤f<1) концентрация ионов титруемого металла уменьшается за счет реакции с ЭДТА и вследствие разбавления титруемого раствора титрантом. При образовании побочных комплексов уменьшается мольная доля свободных катионов металла (бMn+ < 1), и равновесную концентрацию ионов металла можно рассчитать по формуле:
[M] = бMn+ Co, M(1─f)
, (7)
где Co, M – начальная концентрация титруемого иона металла; 
начальный объем титруемого раствора; 
объем этилендиаминтетрауксусной кислоты.
Для расчета pM при построении кривой титрования в координатах pM─
пользуемся следующей формулой:
pM = ─lg﴾ бMn+ Co, M(1─f)
﴿ (8)
Чтобы избавиться от объемов участвующих в титровании веществ из формулы для степени оттитрованности f = 
=
выразим 
и подставим в формулу (7) :
[M] = бMn+ 
, (9)
где 
- концентрация этилендиаминтетрауксусной кислоты.
В результате для pM при построении кривой титрования в координатах pM─f получаем следующую формулу:
pM = ─lg﴾ бMn+ 
﴿ . (10)
В точке эквивалентности (f=1)
В точке эквивалентности (f=1) все ионы металла связаны в комплекс MY(n-4) − , незначительная концентрация ионов металла 
, образующихся в результате диссоциации комплекса MY(n-4)− , равна сумме равновесных концентраций незакомплексованных и протонированных форм этилендиаминтетрауксусной кислоты 
. Равновесную концентрацию ионов металла можно рассчитать по формуле:
[M] = бMn+ 
. (11)
Для расчета pM при построении кривой титрования в координатах pM-
пользуемся следующей формулой:
pM=─lg﴾бMn+ 
﴿ . (12)
Чтобы избавиться от объемов участвующих в титровании веществ из формулы для степени оттитрованности f = 
=
выразим 
и подставим в формулу (11) :
[M] = бMn+ 
. (13)
В результате для расчета pM при построении кривой титрования в координатах pM─f получаем следующую формулу:
pM = ─lg
. (14)
После точки эквивалентности (f>1)
После точки эквивалентности (f >1) равновесную концентрацию ионов металла рассчитывают из выражения для условной константы устойчивости комплекса ионов металла с ЭДТА по формуле:
[M]=
. (15)
Для расчета pM при построении кривой титрования в координатах pM─
пользуемся следующей формулой:
pM = ─lg
(16)
Чтобы избавиться от объемов участвующих в титровании веществ из формулы для степени оттитрованности f = 
=
выразим 
∙f и подставим в формулу (15) :
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
