ROK	Nr zespółu	Lp.	Nazwisko	Imię	Sporządził
I	4	1	Wójs	Dariusz	Wojs Dariusz
GRUPA		2
I		3
	Data:31.03.2014	4

Ćwiczenie nr 8 Kompleksometria

1. WPROWADZENIE

Związki kompleksowe to związki chemiczne zbudowane z z jednego lub więcej atomu centralnego i przyłączonego do niego ligandów przynajmniej jednym wiązaniem koordynacyjnym.

Wolne obszary orbitalne posiadają jony centralne natomiast wolne pary elektronowe mają lignady. Dzięki temu mogą tworzyć wiązanie koordynacyjne. Jonami centralnymi są najczęściej kationy pierwiastków z grup pobocznych, o niecałkowicie zapełnionych elektronami podpowłokach p lub d. Ligandy tworzą cząstki obojętne lub aniony.

Ligandy chelatowe lub kleszczowe łączą się z atomem centralnym przez dwa lub więcej atomów. Posiadają większą trwałością niż kompleksy z ligandami prostymi, dlatego chętnie stosowane są w analizie miareczkowej. Związki kompleksowe mogą posiadać ładunek dodatni, ujemny lub obojętny. Związki kompleksowe jednordzeniowych posiadają jeden jon centralny natomiast wielordzeniowe mają dwa lub więcej atomów centralnych.

Do miareczkowego oznaczania pierwiastków wykorzystuje się często reakcje kompleksowania. Głównym i najczęściej stosowanym jest kwas etylenodiaminotetraoctowy-EDTA . EDTA reaguje z jonami metali w stosunku molowym 1 : 1, niezależnie od wartościowości jonu metalu. Zależnie od wartości pH, EDTA tworzy trwałe kompleksy kleszczowe) prawie ze wszystkimi jonami metali wielowartościowych. Dzięki wynalezieniu wielu barwnych wskaźników, umożliwiających dokładną obserwację końca reakcji kompleksowania jonów podczas miareczkowania mianowanymi roztworami EDTA. W miareczkowaniu roztworem EDTA podstawowym odczynnikiem jest sól dwusodowa kwasu EDTA i oznaczana podobnie jak sam kwas skrótem EDTA.

Kwas EDTA jest nierozpuszczalny w wodzie. Sól disodowa EDTA jest natomiast rozpuszcalna. Koniec miareczkowania roztworami EDTA rozpoznaje się najczęściej przy użyciu wskaźników kompleksometrycznych. W kompleksometrii z użyciem EDTA stosuje się głównie miareczkowanie proste. Po wprowadzeniu do badanego roztworu odpowiednich środków maskujących i ustaleniu pH dodaje się wskaźnika i miareczkuje roztworem EDTA do zmiany zabarwienia roztworu.

Miareczkowanie odwrotne stosujemy gdy kompleksy tworzą się powoli. Do badanego roztworu wprowadza się nadmiar EDTA po czym nie związaną część odczynnika odmiareczkowuje się mianowanym roztworem zawierającym sól odpowiedniego metalu. Pośrednim sposobem miareczkowania roztworem EDTA jest miareczkowanie przez podstawienie. Jeśli nie uzyskuje się z określonym jonem metalu wyraźnego punktu końcowego miareczkowania przy użyciu danego wskaźnika to do roztworu metalu dodaje roztworu kompleksu EDTA z magnezem.

Trwałość kompleksu EDTA z magnezem jest mniejsza niż trwałość roztworów kompleksów EDTA z większością innych metali, dlatego wszystkie te metale mogą wypierać jon magnezu a uwolniony w równoważnej ilości magnez odmiareczkowuje się mianowanym roztworem EDTA, używając czerni eriochromowej T jako wskaźnika.

Indykatory to związki, które w określonych warunkach miareczkowania są zdolne do utworzenia barwnego kompleksu z oznaczanym metalem. Barwa tego kompleksu powinna różnić się od barwy wolnego wskaźnika w tych warunkach.

Najczęściej stosowanymi wskaźnikami w miareczkowaniu EDTA są:

• czerń eriochromowa T

• fiolet pirokatechinowy

• mureksyd

Nikiel miareczkuje się mianowanym roztworem EDTA wobec mureksydu jako wskaźnika. Reakcja między jonami niklu i EDTA nie zachodzi bardzo szybko, należy dodawać roztwór EDTA z biurety wolniej niż w innych bezpośrednich miareczkowaniach roztworem. W warunkach kompleksometrycznego oznaczania niklu z EDTA reagują także jony miedzi i kobaltu. Można je przed oznaczaniem niklu oddzielić ekstrakcyjnie stosując np. dietyloditiokarbaminian sodowy i 1-nitrozo-2-naftol. Do maskowania miedzi stosuje się tiosiarczan sodowy. Jony żelaza(III), glinu i manganu należy usuwać przed miareczkowaniem niklu. Mniejsze ilości maskuje się trietanoloaminą. Pierwiastki ziem alkalicznych i ziem rzadkich strąca się w postaci fluorków.

2.CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA

Ćwiczenie 2

• Opis ćwiczenia: Roztwór zawierający jony niklu przeniesiono lościowo do kolby miarowej o pojemności 100 cm3. Uzupełniono roztwór do kreski wodą destylowaną. Z tak przygotowanego roztworu do kolb stożkowych pobrano pipetą trzy próbki po 25 cm3 każda. Do próbek dodano dodano najpierw 5 cm³ NH₃ (1:1) odmierzonego cylindrem miarowym kroplami oraz mureksyd i miareczkować 0,05 M EDTA.

• Obserwacje: Po dodaniu mureksydy roztwór zmienił zabarwienie na żółty. Po dodaniu EDTA roztwór zmienił kolor na jasno fioletowy.

• Wnioski: w wyniku miareczkowania powstał wodorotlenek tetraamina niklu(II)

Ni²⁺ +4 NH₃ H₂O[Ni(NH₃)₄](OH)₂ + H₂O wodorotlenek tetraamina niklu(II)

V_{śr EDTA} =(27,4 + 26,5+26)/3=26,63cm³ = 0.02663 dm³

0,005 mol EDTA-1 dm³

X mol- 0,02663 dm³

X-0,00013315mol

M Ni=V_EDTA*C_EDTA*M Ni=0,02663*0,00013315*58,7=0.007815905 g