Графический метод определения состава комплексного соединения

Строят два графика зависимости оптической плотности (разности оптической плотности) растворов изомолярной серии от соотношения молярных концентраций лиганда и центрального атома:

∆ А = f(C(КО)/C(М²⁺) и Ак=f(C(КО)/C(М²⁺)

  Выявляют точки, относящиеся к двум ветвям функции, и по методу наименьших квадратов проводят через них прямые линии до точки пересечения. Перпендикуляр, опущенный из точки пересечения этих линий, показывает отношение количеств лиганда и центрального иона в комплексном соединении.

        

Математический метод определения состава комплексного соединения

По программе bkmz.exe определяют состав комплексного соединения и его константу нестойкости.

Метод молярных отношений (метод «насыщения»).

A   Рис. 2. Кривая насыщения центрального атома лигандом для комплекса [MR].

Метод молярных отношений является наиболее общим приемом исследования прочных комплексов. Сущность метода заключается в установлении зависимости оптической плотности (или ее разности) от концентрации одного из компонентов при постоянной концентрации второго компонента и наоборот.

Графическая зависимость оптической плотности растворов комплекса при постоянной концентрации иона-комплексообразователя изображена на рис. 2. Точка излома на кривой отвечает отношению стехиометрических коэффициентов реакции образования комплексного соединения, которое равно отношению концентраций реагирующих компонентов в точке эквивалентности.

 

 

Выполнение работы.

 

В мерные колбы вместимостью 25 мл помещают аликвотные части растворов соли иона исследуемого металла (Pb²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺), ксиленолового оранжевого и буферного раствора в соответствии с таблицами 3-4. Объем растворов доводят дистиллированной водой до меток на колбах.

Измеряют оптическую плотность растворов комплекса в кюветах с толщиной поглощающего слоя l=1.0 см.

 

Таблица 3

Серия растворов с различным молярным отношением центральных ионов (Pb²⁺, Zn²⁺) с лигандом – ксиленоловым оранжевым (С (М²⁺) = const)

Центральный ион – Pb2+, Zn2+
Номер раствора		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Объем раствора М2+	V 1, см3	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
Объем раствора КО	V 2, см3	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
Объем буферного раствора (pH=5.8)	V 3, см3	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
Молярная концентрация М2+	с (М2+), моль/дм3
Молярная концентрация КО	с (КО), моль/дм3
Оптическая плотность раствора лиганда	Ал
Оптическая плотность раствора комплекса	Ак
Разность оптической плотности	∆ А = Ак- Ал
Отношение с (КО)/ с (М2+)

Таблица 4

 

Серия растворов с различным молярным отношением центральных ионов (Cd²⁺, Сu²⁺) с лигандом – ксиленоловым оранжевым (С (М²⁺) = const)

 

Центральный ион – Cd2+, Cu2+
Номер раствора		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Объем раствора М2+	V 1, см3	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
Объем раствора КО	V 2, см3	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0
Объем буферного раствора (pH=5.8)	V 3, см3	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
Молярная концентрация М2+	с (М2+), моль/дм3
Молярная концентрация КО	с (КО), моль/дм3
Оптическая плотность раствора лиганда	Ал
Оптическая плотность раствора комплекса	Ак
Разность оптической плотности	∆ А = Ак- Ал
Отношение с (КО)/ с (М2+)

 

Для введения поправки на поглощение ксиленолового оранжевого готовят серию растворов (КО), содержащих лиганд при условиях, аналогичных условиям приготовления изомолярной серии. Затем измеряют оптическую плотность растворов (КО) в кюветах с толщиной поглощающего слоя l=1.0 см относительно дистиллированной воды, после чего заполняют таблицу 3 или 4.

Строят два графика зависимости ∆ А = f(C(КО)/C(М²⁺) и Ак=f(C(КО)/C(М²⁺) и для каждого, методом наименьших квадратов, проводят две пересекающиеся линии. Точка пересечения будет соответствовать отношению количеств лиганда и центрального иона в комплексе.

 

Лабораторная работа № 3.

 

Оценка коэффициентов погашения комплексных соединений ксиленолового оранжевого с ионами Pb²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺_, Сu²⁺.