Комплексонометрическое титрование. Часть 1. Лекция 6

План лекции:
Инструментальная индикация КТТ в комплексонометрии
Практическое применение методов комплексонометрического титрования
Органические аналитические реагенты
Учебная литература:
Аналитическая химия. Химические методы анализа
/ под ред. О.М. Петрухина.
2. Окислительно-восстановительное и комплексонометрическое
титрование. Практическое пособие / под ред. Кузнецова В.В.
3. Аналитическая химия. Химические методы анализа.
Лабораторный практикум / под редакцией доц. С. Л. Рогатинской

Инструментальные методы для индикации КТТ в комплексонометрии
Кондуктометрия
Регистрация изменения электропроводности титруемого раствора в ходе титрования
Потенциометрия
Регистрация изменения потенциала индикаторного электрода в ходе титрования
Спектрофотометрия
Регистрация изменения поглощения электромагнитного излучения видимого диапазона титруемого раствора в ходе титрования
Вольтамперометрия
Регистрация изменения тока электролиза в ходе титрования

Кондуктометрический метод анализа

Кондуктометрическая индикация при комплексонометрическом титровании
Пример: кондуктометрическая индикация. Титрование солей Ni2+
раствором ЭДТА с кондуктометрической индикацией
Измеряют зависимость удельной электропроводности титруемого
раствора от объема титранта (ЭДТА)
До ТЭ:
Ni2+ + H2 Y2- ⇄ Ni Y2- + 2H+
После ТЭ:
H+ + H2 Y2- ⇄ H4 Y

Молекулярная оптическая спектроскопия
Аналитическая молекулярная спектрометрия
Фотометрия (спектрофотометрия)

Применение спектрофотометрии для индикации КТТ при комплексонометрическом титровании
MInd + Y4- → MY(4-n)- + Ind

Практическое применение комплексонометрического титрования
Прямое титрование. Применяют для титрования ионов металлов, если
lg βусл(MY) > 7-8 и есть подходящий индикатор.

Zn2+ + HY3– = ZnY2– + 3H+
fэкв(Zn2+) = 1/1; fэкв(HY3–) =1/1
Схема расчета для метода прямого титрования:
Определение ионов Zn2+ в растворе
Определение общей жесткости воды
Жесткость воды выражают числом миллимоль эквивалентов металлов в 1 литре воды.
рН 10: Ca2+ + HY3– = CaY2– + H+
Mg2+ + HY3– = MgY2– + H+
fэкв(Ca2+) = 1/1; fэкв(Mg2+) = 1/1; fэкв(HY3–) =1/1
Схема расчета:

Раздельное комплексонометрическое определение ионов кальция и магния при их совместном присутствии
Определение общего содержания ионов кальция и магния при рН 10.
Последующее определение в отдельной пробе ионов кальция при рН>12.
Схема расчета (прямое титрование):
При рН 10:
При рН 12:

2. Обратное комплексонометрическое титрование
Определение алюминия
Al3+ + H2Y2− ═ AlY− + 2H+ + H2Y2−(остаток)
H2Y2−(остаток) + Zn2+ - ═ ZnY2− + 2H+
Схема расчета для метода обратного титрования:

Изменение окраски индикатора при обратном комплексонометрическом титровании (титрование Al3+)
До ТЭ:
Al3+ + H2Y2- → AlY- + 2H+ (H2Y2-)ост
Zn2+ + H2Y2-ост → ZnY2- + 2H+
Ind – окр 1
Вблизи ТЭ:
Zn2+ + Ind2- → ZnInd
окр 2

3. Заместительное комплексонометрическое титрование
Определение ионов натрия
Натрий осаждают в виде малорастворимого соединения, в состав которого входит цинк:
NaCl + Zn(UO2)3⋅(CH3COO)8 + CH3COOH + 9H2O
═ NaZn(UO2)3⋅(CH3COO)9⋅9H2O ↓ + HCl
Полученный осадок количественно переводят в раствор:
NaZn(UO2)3⋅(CH3COO)9⋅9H2O + 3HCl ═
NaCl + ZnCl 2 + 3UO2(CH3COO)2 + 3CH3COOH + 9H2O,
и цинк оттитровывают стандартным раствором ЭДТА:
Zn2+ + HY3− ═ ZnY3− + H+
fэкв(Zn2+) = 1/1; fэкв(HY3−) =1/1
Схема расчета для титрования методом замещения:

Определение анионов методом заместительного комплексонометрического титрования
Анион переводят в состав осадка, катион которого является металлом, образующим устойчивый комплексонат:
CrO42− + Pb2+ ═ PbCrO4↓
Осадок фильтруют и отмывают, после чего его растворяют в фиксированном количестве стандартного раствора ЭДТА. При этом происходит реакция:
Pb2+ + H2Y2− ═ PbY2− + 2H+ + H2Y2− (остаток)
Остаток ЭДТА оттитровывают стандартным раствором сульфата цинка:
H2Y2−(остаток) + Zn2+ ═ ZnY2− + 2H+
Схема расчета для титрования методом замещения: