Титриметрические методы анализа

2. До точки эквивалентности концентрация свободных ионов цинка будет определяться как:

– начальная ветвь смещена вверх на величину lg_Zn
в данном конкретном случае на 5 единиц рМe.
Следует отметить, что величина _Мe тем меньше единицы, чем больше концентрация лиганда и чем больше устойчивость образующихся комплексов.
3. В точке эквивалентности:
[ZnY^2-]  C₀(Zn)
[Zn²⁺] = _Zn[Zn²⁺]_
[Y^4-] = _Y[Y^4-]_
и наконец [Zn⁺²]_  [Y^-4]_

откуда
а концентрация свободных ионов цинка:



(при _Y = _Zn = 1 pZn_ТЭ = 9,75, см. предыдущий вариант расчета).
Следует отметить, что в точке эквивалентности коэффициенты _Y и _Zn компенсируют влияние друг друга и рМe_ТЭ изменяется при изменении состава раствора не очень резко.

4. 
   После точки эквивалентности.
   

Необходимым условием проведения комплексонометрического анализа является требование существенно большей прочности комплексного соединения металла с ЭДТА, чем дополнительным лигандом: _MеY/_MеL  10²‑10³. В этих условиях при добавлении избыточного количества ЭДТА можно пренебречь взаимодействием металла с дополнительным (побочным) лигандом. Концентрацию металла рассчитывают по формуле:
– конечная ветвь кривой титрования смещается вниз на величину lg_Y.
Скачок титрования при одновременном учете кислотности раствора и наличия дополнительного лиганда можно определить как:

pZn_1% = 16,3 – 3 – 4 – 0,46 – 5 = 3,84;
pZn_0,1% = 16,3 – 3 – 6 – 0,46 – 5 = 1,84 (!), рМ_ТЭ  2, следовательно, в данных условиях анализа невозможно оттитровать цинк с погрешностью 0,1%.
Кривая титрования ионов Zn²⁺ раствором комплексона III в аммиачном буферном растворе приведена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Кривая титрования ионов Zn²⁺ (С₀(Zn) = 0,001 М) раствором комплексона III в аммиачном буферном растворе рН = 10 ([NH₃] = 0,1 М) (кривая титрования красного цвета). Пунктиром показана кривая титрования рассчитанная без учета влияния рН раствора и присутствия дополнительных лигандов, то есть приняв, что _Y = _Mе = 1


ВЫВОДЫ:

1. 
   Начальная ветвь кривой титрования до наступления точки эквивалентности зависит от исходной концентрации металла С₀(Ме), а также от природы и количества дополнительного комплексообразователя, что учитывает коэффициент _Ме.
   
2. 
   Значение рМе в точке эквивалентности определяется исходной концентрацией металла, устойчивостью комплекса металла с ЭДТА, кислотностью раствора и наличием дополнительного лиганда, что учитывают коэффициенты _Y и _Ме, соответственно, причем их действие противоположно (частично компенсируют друг друга).
   
3. 
   Конечная ветвь кривой титрования после точки эквивалентности определяется устойчивостью образующегося комплекса определяемого элемента с ЭДТА и кислотностью раствора, т.е. коэффициентом _Y.
   
4. 
   Кривая титрования практически симметрична относительно точки эквивалентности. Скачок титрования тем больше, чем больше константа устойчивости комплекса MеY, чем больше исходная концентрация металла, чем ближе коэффициенты _Y и _М к 1 и чем меньше требования к погрешности анализа.