Kompleksometria niechelatometryczne chelatometryczne EDTA Miareczkowanie bezpośrednie kationów

Transkrypt

1 Komplesometria Komplesometria obejmuje grupę metod aalizy miareczowej polegających a tworzeiu rozpuszczalych i trwałych (słabo zdysocjowaych) omplesów. Komplesy (zwae też związami oordyacyjymi) są złożoe z atomu cetralego otoczoego przez moleuły (ligady) związae z im wiązaiami oordyacyjymi. W zależości od rodzaju tworzącego się omplesu, w omplesometrii wyróżia się miareczowaie iechelatometrycze i chelatometrycze. W pratyce aalityczej ajwięsze zastosowaie zalazło miareczowaie chelatometrycze, a w szczególości omplesoometrycze. Najczęściej stosowaym reagetem w aalizach omplesoometryczych jest EDTA was etyleodiamioczterooctowy ( EthyleeDiamieTetraAcetic acid). EDTA jest ligadem chelatowym. Sam was EDTA jest iemal ierozpuszczaly w wodzie. Z tego powodu w pratyce stosuje się jego sól dwusodową Na2EDTA. H2O (ompleso III, werseia sodu). Titratem jest zazwyczaj bardzo rozcieńczoy roztwór EDTA, ajczęściej 0.01 M. Kompleso III reaguje prawie ze wszystimi joami metali, tworząc rozpuszczale w wodzie omplesy chelatowe (stosue Me:EDTA w tych omplesach wyosi 1:1, iezależie od wartościowości jou metalu). W omplesoometrii prowadzi się ozaczeia bezpośredie atioów (proste), pośredie atioów (odwrote), atioów przez podstawieie oraz pośredie aioów. Miareczowaie bezpośredie atioów (do ozaczaia Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, Z 2+, Cd 2+, Pb 2+, Cu 2+, Ni 2+, Co 2+, Fe 3+, Bi 3+ ) - ozaczeie polega a wprowadzeiu do badaego

2 roztworu odpowiedich środów masujących, ustaleiu optymalego ph, a astępie miareczowaiu roztworem omplesou III. Miareczowaie pośredie atioów (do ozaczaia Pb 2+, Hg 2+, M 2+, Ni 2+, Co 2+, Al 3+, Cr 3+ ) jest stosowae wtedy, gdy ozaczae joy metalu powoli tworzą omplesy z EDTA lub mogą wytrącać się przy ph wymagaym dla miareczowaia bezpośrediego oraz gdy ie moża dobrać odpowiediego wsaźia dla miareczowaia bezpośrediego. Do badaego uładu wprowadza się admiar miaowaego roztworu omplesou III, a astępie iezwiązay EDTA odmiareczowuje się miaowaym roztworem odpowiediego metalu, ajczęściej cyu lub magezu. Miareczowaie atioów przez podstawieie jest stosowae, gdy ie moża dobrać odpowiediego wsaźia do miareczowaia bezpośrediego. Do badaego roztworu dodaje się roztworu omplesoiau magezu. Poieważ trwałość omplesu Mg-EDTA jest miejsza, iż trwałość omplesu jo ozaczay-edta, to joy ozaczae wypierają joy magezu z omplesu. Te ostatie, uwolioe w ilości rówoważej joom ozaczaym, odmiareczowuje się miaowaym roztworem omplesou III. Pośredie ozaczaie aioów (do ozaczaia SO4 2-, PO4 3-, AsO4 3-, C2O4 2-, CN - ) polega a wytrąceiu aiou za pomocą odpowiediego atiou, tórego admiar odmiareczowuje się w przesączu miaowaym roztworem omplesou III. Moża też ozaczay aio wytrącić, odsączyć, przemyć, a astępie rozpuścić osad i odmiareczować omplesoem III rówoważą mu ilość atiou. Stała trwałości omplesu (β) jest miarą trwałości daego omplesu. [ MeL Poieważ obo główej reacji omplesowaia przebiega cały szereg reacji uboczych (obecość iych joów), dlatego w pratyce rzeczywiste stężeia, zarówo jou cetralego ja i ligadu są zwyle iższe iż teoretycze i ich oszacowaie jest pratyczie iemożliwe. W taich przypadach stosowae są tzw. waruowe stałe trwałości omplesu.

3 Wyrażeie a stałą trwałości przybiera wtedy astępującą postać: [ MeL ' ' Me L ' ' [ Me L gdzie: [Me stężeie jou metalu obecego w roztworze we wszystich postaciach z wyjątiem omplesu [MeL [L stężeie ligadu we wszystich postaciach, z wyjątiem omplesu [MeL Rozróżia się stałe stopiowe opisujące rówowagę dyamiczą przyłączeia olejego ligadu oraz stałe całowite (sumulowae) dla reacji sumaryczych: Me + L = MeL Stopiowa stała trwałości: 1 [ Me [ Me Całowita stała trwałości: 1 1 MeL + L = MeL2 oraz reacja sumarycza Me + L2 = MeL2 Stopiowa stała trwałości: 2 [ MeL2 [ Me [ MeL2 Całowita stała trwałości: MeL-1 + L = MeL oraz reacja sumarycza Me + L = MeL Stopiowa stała trwałości: Całowita stała trwałości: [ MeL [ MeL 1 [ MeL Zadaia 1. Próbę sały o masie 1,0000 g zawierającej węgla wapia i węgla magezu, rozpuszczoo w wasie solym i powstały r-r rozcieńczoo do objętości 1 dm 3. Z uzysaego r-ru pobrao 20 cm 3 tóre, po zalalizowaiu, miareczowao wobec muresydu za pomocą 0,008M r-ru EDTA do zmiay barwy, co astąpiło po wprowadzeiu 10 cm 3 titrata. Drugą próbę, rówież o objętości 20 cm 3, miareczowao w środowisu buforu amoowego wobec czeri eriochromowej T za pomocą tego samego r-ru EDTA zmiaa barwy astąpiła po wprowadzeiu 15 cm 3 titrata. Podaj procetową zawartość obu węglaów w badaej próbce sały. 2. Rozpuszczoo w iewieliej ilości wody 5,0210 g KAl(SO4)2, r-r przeiesioo ilościowo do olby miarowej a 1000 cm 3 i rozcieńczoo wodą do resi. Pobrao 50 cm 3 próbi,

4 ustaloo odpowiedie ph i dodao 50 cm 3 r-ru EDTA o stęż. 0,0411M. Nadmiar omplesou odmiareczowao zużywając 23 cm 3 roztworu ZSO4 o iezaym stężeiu oblicz jego stężeie. 3. Sumulowaa stała trwałości omplesu ML2 wyosi Ile wyosi stopiowa stała trwałości omplesu ML, jeśli stopiowa stała trwałości omplesu ML2 wyosi Jaie będzie stężeie wolych joów Fe 3+ w roztworze otrzymaym poprzez zmieszaie po 100 cm 3 0,01-molowych roztworów Fe 3+ i EDTA. (pβfe[edta= -25,1) 5. Otrzymay do aalizy roztwór rozcieńczoo wodą do objętości 100 cm cm 3 r-ru przeiesioo do olby stożowej i dodao wody destylowaej i wsaźia. Po ogrzaiu miareczowao r-rem EDTA (0,02M) do zmiay barwy z fioletowej a żółtą, zużywając 20 cm 3 EDTA. Następie dodao admiar EDTA (40 cm 3 ), próbę rozcieńczoo do 150 cm 3 i odmiareczowao admiar werseiau za pomocą ZSO4 zużywając go 10 cm 3. W próbce zajdowało się 224 mg Fe i 70 mg Al. Ile mg cyu zostało zużyte? 6. Próbę zawierającą Pb i Mg rozpuszczoo i rozcieńczoo do objętości 100 cm 3. Pobrao 10 cm 3 tego roztworu i dodao 25 cm 3 0,1028 mol/dm 3 roztworu EDTA. Nadmiar EDTA odmiareczowao zużywając 4,9 cm 3 roztworu MgSO4 o stężeiu 0,02 mol/dm 3. Następie do próbi dodao dietylodiarbaiau sodu w celu wytrąceia ołowiu. Wydzieloe w te sposób EDTA poowie odmiareczowao roztworem MgSO4 o tym samym stężeiu, zużywając 6,2 cm 3. Podaj zawartość joów ołowiu i magezu w próbce. 7. W celu ozaczeia zawartości sodu i potasu w wodzie mieralej, z 10 cm 3 badaej próbi strącoo joy Na + i K + w formie octau uraylowo-cyowo-sodowego i uraylowo-cyowo-potasowego (NaZ(UO2)3(CH3COO)9 i KZ(UO2)3(CH3COO)9). Osad rozpuszczoo w wodzie destylowaej, zalalizowao i ozaczoo zawartość uwolioych joów cyu poprzez miareczowaie 0,01 M roztworem EDTA wobec czeri eriochromowej T, zużywając 12,8 cm 3 titrata. Koleje 10 cm 3 badaej próbi wody potratowao admiarem hesaitroobaltau(iii) sodu, a wytrącoą sól potasową (K2Na[Co(NO2)6) odsączoo i rozłożoo wasem azotowym(v). Obece w otrzymaym roztworze joy obaltu ozaczao, miareczując roztwór za pomocą EDTA (c = 0,01 M) wobec fioletu piroatechiowego, zużywając 2,3 cm 3 omplesou. Podaj stężeie molowe joów sodu i potasu w próbce. 8. Ile wyosi stężeie joów Ag + w 0,01-molowym r-rze [Ag(NH3)2 +? Stała trwałości [Ag(NH3)2 + wyosi 1, ml roztworu joów Ca 2+ o stęż. 0,01M miareczowao w środowisu alaliczym wobec muresydu roztworem EDTA o stęż. 0,01M. Obliczyć pca po wprowadzeiu 20 ml, 50 ml oraz 80 ml titrata. 10. W celu ozaczeia zawartości dwutleu węgla i joów węglaowych obecych w próbce wody mieralej, do 200 cm 3 cieczy dodao admiar roztworu wodorotleu baru. Wytrącoy osad odsączoo, przemyto wodą i rozpuszczoo w rozcieńczoym wasie solym. Ozaczeie zawartości joów baru przeprowadzoo omplesometryczie, miareczując roztwór za pomocą EDTA wobec muresydu. Aby zmiaa barwy w pucie ońcowym miareczowaia była wyraźa, do roztworu wprowadzoo 10 cm 3 0,01 M MgCl2. Do związaia obecych w roztworze joów (Mg 2+ i Ba 2+ ) zużyto 20 cm 3 EDTA o stężeiu 0,021 M. Oblicz zawartość węglaów i rozpuszczoego CO2 w badaej próbce wody wyi wyraź w mg CO2 w 1 dm Próbę stopu o masie 1g zawierającego, między iymi, gli i żelazo rozpuszczoo (żelazo było obece w roztworze w formie joów Fe 3+ ) i uzupełioo wodą do objętości 1 dm 3. Z roztworu pobrao 25 cm 3 tóre, po ustaleiu ph, miareczowao wobec wasu salicylowego zużywając 20 cm 3 roztworu EDTA o stęż. 0,01M. Następie dodao admiar (50cm 3 ) tego samego roztworu omplesou, buforu redos oraz

5 dimetyloaftydyy, a astępie wprowadzao miaoway roztwór ZSO4 (c=0,01m). Zmiaa barwy astąpiła po dodaiu 5cm 3 titrata. Oblicz % zawartość Al i Fe w próbce, załadając, że ie joy obece w roztworze ie przeszadzały w ozaczeiu.