Условия титрования в методе комплексонометрии

Металлохромные индикаторы

Для определения точки эквивалентности в комплексонометрии применяют специальные металлохромные индикаторы (металлоиндикаторы): эриохром черный Т, мурексид, эриохром темно-синий, пирокатехиновый фиолетовый и др. Все названные индикаторы представляют собой слабые органические кислоты, которые изменяют свою окраску в зависимости от рН среды. Кроме того, выполняя роль полидентатных лигандов, металлоиндикаторы образуют окрашенные соединения с катионами различных металлов.

Эриохром черный Т – натриевая соль сложной трехосновной сульфокислоты (1-окси-2-нафтилазо-6-нитро-2 нафтол-4-сульфокислота). В водном растворе этот индикатор диссоциирует полностью на катион натрия и анион индикатора:

NaH₂Ind → Na⁺ + H₂ Ind^-

В свою очередь, индикаторный анион в зависимости от реакции среды в большей или меньшей степени диссоциирует по уравнениям:

pH=6,3 pH=11,6

Н₂Ind^- ↔ H⁺ + HInd^2- ↔ 2H⁺ + Ind^3-

красный синий оранжевый

При рН<6 равновесие сдвигается в сторону образования аниона Н₂Ind^-, имеющего красную окраску. В интервале рН, от 7 до 11, эриохром черный Т находится в основном в виде иона HInd^2-, окрашенного в синий цвет. При рН >11,6 индикатор почти полностью диссоциирован, его анион Ind^3- окрашен в оранжевый цвет. Эриохром черный Т образует с катионами - комплексообразователями окрашенные внутрикомплексные соединения, хорошо растворимые в воде. Так с двухвалентным металлом, например с кальцием, образуется комплекс вино-красного цвета:

HInd^2-+ Са²⁺ ↔ Са Ind^- +Н⁺

синий вино-красный

Образующийся комплекс эриохрома черного Т с катионом металла менее прочен, чем комплекс того же металла с трилоном, поэтому трилон Б может вытеснить индикатор из его соединения с катионом металла по следующему уравнению:

Са Ind^- +Н₂Т^2- ↔ Са Т^2- + HInd^2-+ Н⁺

вино-красный синий

Реакции ионов металла с трилоном Б и с ионами индикаторов - обратимы. Химическое равновесие указанных реакций будет сдвинуто в сторону образования комплексов ионов металла с трилоном Б и с ионами металлоиндикаторов тем больше, чем будет ниже концентрация ионов водорода в растворе. Поэтому, для полноты протекания реакций комплексообразования требуется щелочная среда. Однако в сильнощелочных растворах (при рН>10) наблюдается образование оксикомплексных соединений металлов или даже выпадение осадков гидроксидов металлов.

В связи с этим титрование большинства катионов проводят обычно в аммиачной среде (NH₄OH + NH₄CI) при рН = 8-:-10.

Тема: «Комплексные соединения. Лабораторная работа «Определение жесткости воды и концентрации ионов Са²⁺ в биологической жидкости».

1. Тема занятия: Комплексные соединения. Лабораторная работа «Определение жесткости воды и концентрации ионов Са²⁺ в биологической жидкостях»

2. Форма организации учебного процесса: практическое занятие, лабораторная работа.

3. Значение темы: Изучаемая тема является одним из важных разделов общей и неорганической химии, т.к. позволяет понять роль комплексных соединений для организма человека: миоглобин, гемоглобин и др. Аминокислоты, белки, НК и витамины, гормоны являются активными лигандами и, взаимодействуя с катионами металлов, образуют многообразные комплексные соединения, выполняющие определенные биологические функции.

4. Учебная цель. Студентам необходимы знания комплексных соединений для того, чтобы умело пользоваться ими в своей практической деятельности. Для изучения свойств биологически активных веществ, лекарственных препаратов, ферментов необходимо умение проводить экспериментальные исследования, связанные с определением их состава.

Дата добавления: 2014-10-31