Ligandy wielodonorowe - chelaty

Etylenodiamina

Komplekson I

Komplekson II

Komplekson III

EDTA

CH

2

CH

2

NH

2

H N

2

N

CH

2

CH

2

CH

2

HOOC

COOH

HOOC

CH

2

CH

2

N

N

COOH

COOH

HOOC

HOOC

CH

2

CH

2

N

N

COOH

HOOC

COO

Na

Na

OOC

ANALIZA OBJĘTOŚCIOWA

Kompleksometria

Substancja podstawowa:

(EDTA),

M = 372,24 g·mol

–1

kolby

EDTA

EDTA

EDTA

V

M

m

c





Kolba miarowa

Pipeta

Roztwór

EDTA

Mg

2+

Biureta

Kolba stożkowa

ETAPY OZNACZENIA KOMPLEKSOMETRYCZNEGO

1. Przygotowanie roztworu substancji podstawowej w kolbie miarowej

2. Miareczkowanie roztworu badanego

EDTA

Naczyńko wagowe

Mg

2+

CE---Mg

2+

+ EDTA

2–

=

CE

+ Mg---EDTA

Jak w oznaczeniach kompleksometrycznych określa się punkt równoważności molowej?

Kompleksometryczne oznaczanie Mg

N

N

NO

2

SO

3

-

O

H

O

H

Jak w oznaczeniach kompleksometrycznych określa się punkt równoważności molowej?

Czerń eriochromowa (CE)

CE---Mg

2+

+ EDTAH

2

2–

=

CE

+ Mg---EDTAH

2

Kompleks barwy

wiśniowoczerwonej

Niebieskie zabarwienie od

uwolnionej czerni

eriochromowej (CE)

1

2

2

2









EDTAH

Mg

n

n

PRM

Substancja podstawowa: sól disodowa kwasu etyleno-diamino-tetraoctowego,
EDTAH

2

Na

2

·H

2

O).

1

24

,

372

2

2

2









mol

g

M

O

H

Na

EDTAH

Kompleksometryczne oznaczanie Mg

1. Do kolby miarowej z
wersenianem disodowym wlewać
wodę destylowaną poprzez lejek, w
celu dokładnego spłukania lejka.

2. Następnie wyjąć lejek z kolby i
uzupełnić roztwór w kolbie wodą
destylowaną tak, aby menisk dolny
roztworu był styczny z kreską kolby
miarowej. Ostatnie 2 cm

3

uzupełnić

pipetą.

1

,

2

2

2

2

2

2

2

2

k

O

H

Na

EDTAH

O

H

Na

EDTAH

EDTAH

V

M

m

c











EDTAH

2

Na

2

Kompleksometryczne oznaczanie Mg

1. Otrzymany w kolbie miarowej badany
roztwór uzupełnić wodą destylowaną do kreski
miarowej i dokładnie wymieszać

2. Pobrać pipetą roztwór z kolby miarowej
i przenieść ilościowo do kolby stożkowej

3. Dodać do kolby stożkowej szczyptę czerni
eriochromowej (

CE

) i 10 cm

3

buforu

amonowego i dokładnie wymieszać. Otrzymany
roztwór powinien mieć barwę winnoczerwoną
4.

Mg

2+

Biureta

(roztwór EDTAH

2

2-

)

Kolba stożkowa

(roztwór Mg

2+

,

bufor amonowy,

czerń eriochromowa )













2

2

2

2

2

2

Mg

EDTAH

EDTAH

Mg

V

c

V

c











2

2

2

,

Mg

k

Mg

Mg

c

V

M

m

CE---Mg

2+

+ EDTAH

2

2–

=

CE

+ Mg---EDTAH

2

Miareczkować

do zmiany

zabarwienia na

kolor

niebieski

Kompleksometryczne oznaczanie Mg i Ca

Biureta

(roztwór EDTAH

2

2-

)

1.

CE---Mg

2+

+

CE---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

CE

+ Mg---EDTAH

2

+ Ca---EDTAH

2

1. Otrzymany w kolbie miarowej badany
roztwór uzupełnić wodą destylowaną do kreski
miarowej i dokładnie wymieszać

2. Pobrać pipetą roztwór z kolby miarowej
i przenieść ilościowo do kolby stożkowej

3. Dodać do kolby stożkowej szczyptę czerni
eriochromowej (

CE

) i 10 cm

3

buforu

amonowego i dokładnie wymieszać. Otrzymany
roztwór powinien mieć barwę winnoczerwoną
4.

Miareczkować

do zmiany

zabarwienia na

kolor

niebieski

Kolba stożkowa

(roztwór Ca

2+

i Mg

2+

,

bufor amonowy,

czerń eriochromowa )

n(Mg

2+

) + n(Ca

2+

) = n

EDTA

Mg

2+

,

Ca

2+

Kompleksometryczne oznaczanie Mg i Ca

Ca

2+

Biureta

(roztwór EDTAH

2

2-

)

1.

MU---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

MU

+ Ca---EDTAH

2

1. Otrzymany w kolbie miarowej badany roztwór
uzupełnić wodą destylowaną do kreski miarowej i
dokładnie wymieszać

2. Pobrać pipetą roztwór z kolby miarowej
i przenieść ilościowo do kolby stożkowej

3. Dodać do kolby stożkowej szczyptę mureksydu

(

MU

) i 10 cm

3

roztworu NaOH (2 mol/dm

3

)

i dokładnie wymieszać. Otrzymany roztwór
powinien mieć barwę różowoczerwoną
4.

Miareczkować do

zmiany zabarwienia

na kolor

niebieskofioletowy

Kolba stożkowa

(roztwór Ca

2+

i Mg

2+

,

NaOH,

mureksyd )

n(Ca

2+

) = n

EDTA

EDTA

EDTA

Ca

Mg

c

V

n

n











1

2

2

EDTA

EDTA

Ca

c

V

n







2

2

1

2

2

EDTA

Ca

Mg

n

n

n









1.

CE---Mg

2+

+

CE---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

CE

+ Mg---EDTAH

2

+ Ca---EDTAH

2

2.

MU---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

MU

+ Ca---EDTAH

2

II Miareczkowanie Ca

2

2

EDTA

Ca

n

n





EDTA

EDTA

EDTA

Mg

c

V

V

n









)

(

2

1

2

I Miareczkowanie Mg i Ca

Mg

2+

,

Ca

2+

EDTA

EDTA

Ca

c

V

n







2

2

EDTA

EDTA

EDTA

Mg

c

V

V

n









)

(

2

1

2

Roztwór

EDTA

Biureta

Kolba stożkowa

EDTA

EDTA

Ca

Pipety

Kolby

Ca

c

V

M

V

V

m











2

2

EDTA

EDTA

EDTA

Mg

Pipety

Kolby

Mg

c

V

V

M

V

V

m













)

(

2

1

2

Obliczenie masy Mg i Ca w badanym roztworze

1.

MU---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

MU

+ Ca---EDTAH

2

2.

CE---Mg

2+

+

CE---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

CE

+ Mg---EDTAH

2

+ Ca---EDTAH

2

Mg

2+

,

Ca

2+

Kompleksometria

Przykład:

Do 50 cm

3

0,02500 molowego roztworu wersenianu dwusodowego wprowadzono próbkę

CaCl

2

. Nadmiar wersenianu odmiareczkowano za pomocą 16,6 cm

3

roztworu azotanu magnezu

o stężeniu 0,03668 mol · dm

-3

. Oblicz masę próbki CaCl

2

.

Dane:

V(EDTAH

2

Na

2

) = 50 cm

3

c(EDTAH

2

Na

2

) = 0,02500 mol/dm

3

V(Mg(NO

3

)

2

) = 16,6 cm

3

c(Mg(NO

3

)

2

) = 0,03668 mol/dm

3

M(CaCl

2

) = 111 g/mol

Należy obliczyć:

m(CaCl

2

) = ?

Rozwiązanie:

2. Mg

2+

+

CE

+

EDTAH

2

2–

=

CE---Mg

2+

+ Mg---EDTAH

2

1. Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

= Ca---EDTAH

2











2

2

2

2

Mg

Ca

EDTAH

n

n

n











2

2

2

2

Mg

EDTAH

Ca

n

n

n

g

c

V

c

V

M

m

Mg

Mg

EDTA

EDTAH

CaCl

CaCl

07112

,

0

)

03668

,

0

0166

,

0

025

,

0

05

,

0

(

111

)

(

2

2

2

2

2

2

2

2































Przykład:

Próbkę o masie 2,5505 g rozpuszczono w wodzie, uzyskując 200 cm

3

roztworu. Do

zmiareczkowania 50 cm

3

tego roztworu wobec czerni eriochromowej, zużyto 18,0 cm

3

roztworu EDTA

o stężeniu 0,0250 mol · dm

-3

, a do zmiareczkowania 50 cm

3

roztworu wobec mureksydu, zużyto

10,0 cm

3

tego samego roztworu wersenianu. Oblicz procentową zawartość magnezu w próbce.

Kompleksometria

Dane:

m

Mg

+ m

Ca

= 2,5505g

V

kolby

= 200 cm

3

V

pipety

= 50 cm

3

V

1

(EDTAH

2

2-

) = 18 cm

3

V

2

(EDTAH

2

2-

) = 10 cm

3

c(EDTAH

2

Na

2

) = 0,02500 mol/dm

3

M

Mg

= 24 g/mol

M

Ca

= 40 g/mol

Należy obliczyć:

% Mg = ?

Rozwiązanie:







2

2

2

2

Ca

EDTAH

n

n











2

2

2

2

1

Mg

Ca

EDTAH

n

n

n

4

,

2

10

5

,

2

025

,

0

01

,

0

2

















EDTA

EDTA

Ca

c

V

n

1.

CE---Mg

2+

+

CE---Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

=

CE

+ Mg---EDTAH

2

+ Ca---EDTAH

2

2. MU

---

Ca

2+

+ EDTAH

2

2–

= MU + Ca---EDTAH

2

4

,

1

10

5

,

4

025

,

0

018

,

0

2

2





















EDTA

EDTA

Mg

Ca

c

V

n

n

g

M

n

m

Mg

Mg

Mg

2

4

10

92

,

1

24

10

0

,

2

4

50

200























4

10

2







Mg

n

75

,

0

100

5505

,

2

10

92

,

1

100

5505

,

2

%

2















Mg

m

Mg