КОМПЛЕКСоМЕТРИЯ

План:

1. Сущность метода. Равновесие в растворах комплексных соединений.

2. Комплексонометрия. Комплексоны и комплексонаты.

3. Фиксирование точек стехиометричности.

4. Кривые титрования.

5. История. Применение метода в анализе вод и пищевых продуктов.

1. В основе методов комплексометрии находятся реакции образования устойчивых комплексных соединений. К комплексообразованию способны большинство (если не все) ионов металлов. Комплексообразование болжно проходить быстро, количественно и в строгих стехиометрических соотношениях. Наибольше применение находят методы комплексонометрии, меркуриметрия, фториметрия, цианидометрия.

Ионы металла (Ме) в молекуле комплексного соединения называются центральными или ионами-комплексообразователями.

Центральный ион окружают лиганды (L)/

Число атомов или групп атомов, которые связаны с центральным ионом называется координационным числом. Для образования комплексное соединение лиганд должен располагать атомом с неподеленной парой электронов, при этом между атомом металла и лигандом образуется координационная связь: атом лиганда является донором электронов, ион металла – акцептором эектронов:

Ме^z+ +: L [Me: L]^z+

Одна из характеристик лиганда – дентатность (dentatus, лат. зубчатый). Это способность лиганта занимать определенное число мест возле центрального иона. Полидентатные лиганды образуют координационные соединения, в которых атом Ме как бы зажат в клешни, такие комплексные соединения наиболее прочны.

Прочность комплексного соединения характеризуется константой устойчивости (К_уст.) или ее обратной величиной – константой нестойкости (β):

[Me L]^z+Me^z+ + L

Ag⁺ + 2CN^– [Ag(CN)₂]

β =

Константа устойчивости_. зависит от природы ионно-комплексообразователя лиганда, растворителя, рН, температуры, присутствия других комплексообразователей. Для расчета равновесия в растворах комплексных соединений пользуются величиной β^΄_уст. или β_{нестойкости}, которые учитывают условия протекания реакций с образованием комплексных соединений, β^΄ - условная константа устойчивости (нестойкости) β^΄ = β · α, где α – коэффициент конкурирующей реакции, если допустить, что конкурирующая реакция не протекает, то α = 1 и К = β^΄.

2. До середины 20-го века реакции комплексообразования не находили широкого практического применения в титриметрических методах анализа, что обусловлено:

а) небольшой скоростью протекания реакций;

б) различным составом образующихся координационных соединений.

В 1945 г. щвейцарский химик Г. Шварценбах синтезировал реагенты, которые образуют с ионами 2-х и более валентных металлов прочные комплексные соединения. Эти реагенты являются полидекантатными лигандами и относятся к аминополикарбоновым кислотам:

аминдиуксусная нитрилтриуксусная

кислота кислота

этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)

малорастворим в воде