Analitika 1 Аналитическая химия, ее становление как наука, теоретические основы, значение, актуальность для практики, роль и основные задачи в системе наук

Комплексиметрия. Вибрация Комплексиметрический метод основан на реакциях комплексообразования. По типам комплексов они делятся на следующие методы:

1. 
   Меркуриметрия, рабочий раствор - Hg (NO3) 2,
   
2. 
   Флюорометрия, рабочий раствор - NaF или NH4F,
   
3. 
   Цианометрия, рабочий раствор - KCN или NaCN,
   
4. 
   Комплексонометрия (трилонометрия, хелатометрия) рабочих растворов - различные комплексы, в том числе ЭДТА-Na.
   

Комплексообразующий реагент, выбранный при комплексометрии, должен образовывать стабильный комплекс с детектируемым ионом. В процессе комплексиметрического титрования изменяется концентрация ионов в растворе. Если изменяющиеся концентрации измеряются и отражаются в системе координат, формируется кривая титрования. Поскольку реакции образования комплексов зависят от pH раствора, необходимо учитывать pH раствора, так как pH имеет большое влияние на стабильность комплексов. При комплексометрическом титровании необходимо учитывать константу устойчивости комплексного соединения.
Если рассматривается следующая реакция комплексообразования:
Zn2 ++ H2Y2-ZnY2- + 2H +

прежде всего а также значения должны быть рассчитаны. Если 50 мл 0,001 N раствора Zn (NO3) 2 титровать 0,1 N раствором Na2H2Y2- и концентрации компонентов буферного раствора (аммиак и хлорид аммония) равны 0,1 N соответственно, концентрация иона цинка будет в 100 раз больше. .. Поскольку он более разбавлен, чем титрант, можно предположить, что концентрация свободного аммиака практически не изменилась, несмотря на образование [Zn (NH3) 4] 2+. Общие константы образования для описания равновесия в системах с комплексными ионами () может быть использован. Например, в системе цинк-аммиак:
Zn2 ++ NH3[Zn (NH3)] 2+; ; (1)
Zn2 ++ 2NH3[Zn (NH3) 2] 2+; (2)
Zn2 ++ 3NH3[Zn (NH3) 3] 2+; ; (3)
Zn2 ++ 4NH3[Zn (NH3) 4] 2+; (4)
Определив константы ступенчатого образования K1, K2, K3 и т. Д., Обе части уравнений [Zn (NH3)] 2Умножьте [Zn (NH3) 2] на 2+ и внесите соответствующие изменения:₃= K1K2K3 Мы видим, что. Соответственно а связь между Ks можно записать как: K1 =₁, K1K2 =₂, K1K2K3 =₃ и K1K2K3K4 =₄. Суммарные концентрации всех частиц цинка в растворе аммиака:
cZn = [Zn2 +] + [Zn (NH3) 2 +] + [Zn (NH3) 22 +] + [Zn (NH3) 32 +] + [Zn (NH3) 42+]
Если записать это уравнение с учетом уравнений (1) - (4):
cZn = [Zn2 +] +₁[Zn (NH3) 2 +] +₂[Zn (NH3) 22+] 2+₃[Zn (NH3) 32+] 3+
+₄Zn (NH3) 42+] 4
Исходя из этих формул, можно рассчитать степень диссоциации комплекса:


Если заданы числовые значения, соответствующие этому уравнению,_Zn= 7,9410-6 стеблей. Так находится cEDTA.
cEDTA =[H6Y2 +] + [H5Y +] + [H4Y] + [H3Y -] + [H2Y2 -] + [HY3 -] + [Y4-]
а также
Если мы выразим концентрации всех форм в приведенной выше формуле cEDTA как [H +] и зададим числовые значения: возникает. На основании этих расчетов можно оценить константу устойчивости комплекса. Комплексометрическое титрование также может давать кривую титрования, как в протолитометрии. Для этого изменение концентрации иона металла рассчитывается в значениях pM. Например, если мы рассматриваем титрование цинка с помощью ЭДТА, значение pM до точки эквивалентности рассчитывается как в протолитометрии. С точки зрения эквивалентности, реальная константа образования комплекса ЭДТА с цинком используется для нахождения pZn:
.
Концентрация комплекса 1Поскольку 10-3, [ZnY2 -] = 110-3-cZn и cZn = cEDTA или
Учитывая, что комплекс очень устойчив для решения этого уравнения, можно опустить cZn в разности. В этом случае cZn2 = 4,4510-14. [Zn2 +] =_ZncZn= 1,6810-12. Следовательно, pZn = 11,78. После точки эквивалентности, если к раствору добавить 0,510 мл ЭДТА, 0,010 мл больше и 0,01 мл.0,1 = 10-3 М будет EDTA. Следовательно, общая концентрация несвязанного ЭДТА составляет cEDTA = 2.10-5 М и выше Если это значение задано в уравнении, cZn = 2,2210-9 М; [Zn2 +] = 1,7610-14 M и pZn = 13,75. В остальном все то же. На основании рассчитанных значений формируется кривая титрования, на которую влияют константа устойчивости комплексов, pH, температура.
22. Методы титрования: прямое, обратное, непрямое, обратимое, пипетирование, методы индивидуальных проб. Стандартные, рабочие, титрованные растворы, титрант. Приготовлен, определен титр, титр по определяемому веществу. Эквивалентная точка и конечная точка вибрации. Индикаторные теории, изменение цвета поля индикатора. Выбор индикатора.
Выше упоминалось, что титриметрический анализ - это метод, основанный на измерении объема реагента, используемого в реакции с данным аналитом. В титриметрическом анализе мы встречаемся с понятием титра. Титрование - это количество граммов растворенного вещества в одном миллилитре раствора.

Слово «титрование» происходит от слова «титр». Процесс определения титра раствора, титр которого неизвестен, с помощью известного раствора называется титрованием. Суть метода заключается в следующем: в раствор детектируемого вещества A добавляют немного реагента B, концентрация B должна быть очень точной. В процессе титрования добавляется реагент B до тех пор, пока количества A и B не станут эквивалентными.
Титриметрический анализ выполняется очень быстро, он был научно основан в 1828 году французским ученым Гей-Люссаком. Реагент Б с определенной концентрацией называется стандартным, рабочим, титрованным раствором или титрантом.Согласно принципу эквивалентности, титрование продолжается до тех пор, пока количество реагента не станет равным количеству аналита, то есть до тех пор, пока оно не станет эквивалентным. Титрование прекращается, когда количество титранта сравняется с количеством аналита, что называется точкой эквивалентности. Они по-разному определяют точку эквивалентности. Если точка эквивалентности определяется по изменению цвета индикатора, она считается конечной точкой титрования до точки остановки титрования в это время. Ни вещество A, ни титрант B, определенные в точке эквивалентности, теоретически не являются свободными. Однако реакции, используемые в титриметрическом анализе, обратимы и поэтому на практике не сходятся до конца даже в эквивалентной точке. По этой причине точка эквивалентности часто не соответствует конечной точке титрования. К тому же изменение цвета индикаторов не очень точное до эквивалентности. Это также одна из причин, по которой конечная точка титрования не совпадает с эквивалентной точкой.
Методы титрования делятся на следующие реакции, порядок проведения операции титрования, типы отбора проб для титрования.
По типам реакций, используемых при титриметрическом анализе:
1) кислотно-основные реакции - кислотно-основное титрование, протолитометрия;
2) окислительно-восстановительные реакции - оксредметрия, оксидиметрия, редоксметрия, редуктометрия;
3) седиментационные реакции - седиментация;
4) реакции комплексообразования - делятся на методы комплексиметрии.
Следующие требования применяются к реакциям, используемым в титриметрическом анализе:
1) реагенты должны сочетаться в строгих стехиометрических пропорциях;
2) реакции должны происходить быстро и до конца;
3) посторонние вещества, содержащиеся в аналите, не должны мешать титрованию;
4) эквивалентная точка должна быть так или иначе найдена очень точно;
5) реакции по возможности должны проходить при комнатной температуре;
6) во время титрования не должно возникать никаких дополнительных побочных эффектов.
Помимо показателей, точку эквивалентности также можно определить, изменив цвет раствора и используя различные инструменты.
Ниже приведены методы определения точки эквивалентности:

1. 
   визуальные методы (с индикаторами и без);
   
2. 
   кондуктометрия - изменение электропроводности;
   
3. 
   потенциометрия - изменение значения потенциала;
   
4. 
   амперометрия - изменение диффузионного тока;
   
5. 
   фотометрия - изменение оптической плотности;
   

6) радиометрия - изменение радиоактивности и др.
В зависимости от методов титриметрического анализа они делятся на: прямое, обратное, непрямое и обратное титрование.Прямая вибрацияда раствор определяемого вещества А титруют раствором реагента Б. Раствор реагента определенной концентрации добавляется к раствору определенного объема вещества А, который определяется обратным титрованием, а его избыток добавляется к другому А.титруют титрантом и на основании этого определяют количество аналита. Например: для определения HCl ее добавляют из AgNO3, а остальную часть AgNO3 титруют NH4SCN. Есть несколько проявлений косвенной вибрации. При титровании полученного вещества C к раствору вещества A добавляется реагент B, в результате чего образуется новое вещество C. Количество вещества, которое необходимо определить, оценивается путем титрования полученного вещества C основным титрантом. При обратном титровании титруют раствор вещества А и раствор стандарта В. Например, титрование HCl определяется титрованием раствора Na2B4O7 раствором HCl. Не следует путать понятия обратного титрования с обратным титрованием.