Трилоны, комплексоны, хелатоны

Преимущественно применяют двунатриевую соль ЭДТУ – ЭДТА, комплексон III, трилон Б:

Все комплексоны – это полидентатные лиганды, ЭДТА – гексадентатный лиганд, (4 атома кислорода, 2 атома азота).

Образующие с ионами металлов (кроме щелочных) устойчивые комплексы состава 1: 1, называем комплексонатами.

Ме²⁺ + Na₂H₂YMeY²⁺ + 2Na⁺ + 2H⁺

Ме³⁺ + Na₂H₂YMeY^– + 2Na²⁺ + 2H⁺

Ме³⁺ + Na₂H₂YMeY + 2Na²⁺ + 2H⁺

М(1/1Ме)

М(1/1ЭДТА)

Устойчивость комплексонатов (комплексов Ме с комплексонатами) различные и характеризуются константой устойчивости (нестойкости)

MeY^2- Me²⁺ + Y^4-

K_уст = ; К_нест = ;

lgК_уст = рК_нест

Ион металла	lgКуст (рКн)	Ион металла	lgКуст (рКн)	Ион металла	lgКуст (рКн)
Fe3+	25,1	Ni2+	18,6	Al3+	16,1
Th4+	23,2	Pb2+	18,0	Ca2+	10,7
Cr3+	23,0	Zn2+	16,5	Mg2+	8,7
Cu2+	18,8	Co2+	16,3	Ba2+	7,8

На практике правильно использовать условную константу устойчивости, учитывающую конкурирующие реакции комплексообразования β^’ = K_н / α, мы будем принимать α = 1, т. е. создавать такие условия при титровании, при которых конкурирующей реакцией можно пренебречь.

Титриметрический анализ возможен в том случае, если рβ^’ > 8, β^’ – зависит от рН раствора, поэтому ионы металлов, образующие комплексонаты с достаточно большими К_уст титруют в кислой среде; ионы металлов, образующие менее устойчивые комплексы следует титровать в щелочных растворах.

3. В качестве индикаторов в комплексонометрии обычно применяют органические соединения – красители, образующие с ионами металла комплексные соединения различной окраски. Такие индикаторы называются металлохромными индикаторами или металлиндикаторами.

Требования:

- комплекс металла с индикатором должен быть менее прочным, чем комплекс Ме с комплексоном;

- собственная окраска индикатора и окраска комплекса металла с индикатором должны быть различны.

Механизм изменения окраски

Н₂Ind + Me²⁺ → MeInd + 2H⁺

синий б\ц красный

MeInd + H₂Y^2- → Me²⁺ + H₂Ind

красный б\ц синий

Для четкого и правильного фиксирования конечной точки титрования рМе в т.э. должно находиться в области рМе, где комплекс MeInd разрушается.

Интервал перехода окраски индикатора

MeInd ^- Me²⁺ +Ind^2-

K_нест. =

[Me²⁺] = К_нест.или

∆рМе = рК_нест. ± 1