Аналитическая химия Комплексометрия Методические указания (стр. 4 )

[M]=   (17)

В результате для расчета pM при построении кривой титрования в координатах pM─f получаем  следующую  формулу:

pM = - lg  ,  (18)

или  pM =  lg  lg(f ─1)─ lg

Пример 1.  Построить кривую титрования 20мл 0,02 М раствора Ni2+ 0,01 М раствором ЭДТА  в присутствии 0,1000М  NH3  и 0,0176 М  NH4Cl для создания  рН=9. Константы устойчивости аммиачных комплексов Ni2+равны: в1=6,2∙102;  в2=1,1∙105;  в3=5,7∙106;  в4=8,9∙107;  в5=5,0∙108;  в6=5,3∙108. Константа устойчивости комплекса NiY2- в=4,2∙1018 .

Решение:

Мольная доля б Ni2+  рассчитывается  по формуле (4), где L=NH3, вi – константы устойчивости комплексов Ni(NH3)n2+ , [NH3]=C(NH3):

б Ni2+  =    =

= 4,7∙10-5

Условную константу устойчивости  в′ NiY2- находим по формуле (6), где

б Y4- = 5,2∙10-2 (  из табл.1.):

в′ NiY2-  =в NiY2-  ∙ б Ni2+  ∙ б Y4-  =  4,2∙1018 ∙ 4,7∙10-5 ∙ 5,2∙10-2= 1,02∙1013.

При построении кривой титрования в координатах pM─ необходимо определить эквивалентный объем титранта :

= .

Таблица 3.  Результаты расчета кривой титрования 0,02 М раствора Ni2+ 0,01 М раствором ЭДТА  в присутствии 0,1000М  NH3  и 0,0176 М  NH4Cl координатах pM-

	f=	Формула для  расчета  pM	pM
0	0	─lg﴾ бMn+ Co, M(1─f)﴿	6,03
10	0,25	//-----------//----------------------//----------//	6,33
30	0,75	//-----------//----------------------//----------//	7,03
35	0,875	//-----------//----------------------//----------//	7,37
40	1	─lg	11,92
45	1,125	─lg	16,43
50	1,25	//-----------//----------------------//----------//	16,73
60	1,5	//-----------//----------------------//----------//	17,04
80	2	//-----------//----------------------//----------//	17,34

Построенная по данным таблицы 3 кривая титрования в координатах pM─ имеет следующий вид:

Рис.  5.  Кривая титрования 20 мл 0,02 М раствора Ni2+ 0,01 М раствором ЭДТА  в присутствии 0,1000М  NH3  и 0,0176 М  NH4Cl

Таблица 4.  Результаты расчета кривой титрования 0,02 М раствора Ni2+ 0,01 М раствором ЭДТА  в присутствии 0,1000М  NH3  и 0,0176 М  NH4Cl в координатах pM─f

f	Формула для расчета  pM	pM
0,1	─lg﴾ бMn+   ﴿	6,15
0,5	//-----------//----------------------//----------//	6,63
0,9	//-----------//----------------------//----------//	7,47
0,99	//-----------//----------------------//----------//	8,50
0,999	//-----------//----------------------//----------//	9,50
1	─lg	11,92
1,001	─lg	14,34
1,01	//-----------//----------------------//----------//	15,34
1,1	//-----------//----------------------//----------//	16,34
1,5	//-----------//----------------------//----------//	17,04

  Построенная по данным таблицы 4 кривая титрования в координатах имеет следующий вид:

Рис.  6.  Кривая титрования 0,02 М раствора Ni2+ 0,01 М раствором ЭДТА  в присутствии 0,1000М  NH3  и 0,0176 М  NH4Cl

Влияние различных факторов на величину скачка титрования

Величину скачка на кривой титрования можно вычислить, используя формулы (10)  и (18). Например, величина скачка титрования 0,02 М раствора Ni2+ 0,01 М раствором ЭДТА  в присутствии 0,1000М  NH3  и 0,0176 М  NH4Cl при погрешности 0,1% простирается от f = 0,999 доf = 1,001:

∆рМ= рМ(1,001) ─ рМ(0,999) = 14,34−9,5=4,84  (табл. 4.)

Комплексонометрическое титрование при относительной погрешности определения 0,1% возможно при соблюдении следующих условий :

Co, M =0,01М;  lg  > 8;

Co, M =0,001М;  lg  > 9.

Влияние констант устойчивости на скачок комплексонометрического  титрования

Влияние констант устойчивости на скачок  титрования показано на рис. 7.

Рис.7. Кривые комплексонометического титрования 50, 0 мл 0,0010 М раствора катионов при рН 6,0:

1 – Fe3+ (lgв= 25,1;  lgв′= 20,4);

2 – Hg2+ (lgв= 21,8;  lgв′= 17,1);

3 – Zn2+ (lgв= 16,5;  lgв′= 11,8);

  4 -  Fe2+ (lgв= 14,3;  lgв′= 9,6);

  5 -  Ca2+ (lgв= 10,7;  lgв′= 6,0).