Obraz6 (27)

nych. Liczba wiązań zależy od liczby koordynacyjnej i wartościowości metalu. Wzory strukturalne kompleksów metali z EDTA przedstawiono wcześniej w rozdziale 4.4.

Połączenia EDTA z metalem wykazują własności anionów kompleksowych o ogólnym wzorze MY""⁴. Roztwory zawierające takie połączenia mogą być bezbarwne, jeżeli komplekson łączy się z metalem bezbarwnym lub barwne, gdy połączenie jest z jonem barwnym. Ogólnie reakcję EDTA z jonem metalu można zapisać następująco:

M"⁺ + H₂Y^2--» MY"^ + 2H+

Na podstawie powyższego równania można stwierdzić, że rozkład połączeń kompleksowych zależy od wartości pH roztworu. Im połączenie EDTA - metal jest trwalsze, tym wartość pH, przy której następuje całkowite przesunięcie równowagi w stronę lewą powinna być mniejsza. Kompleksy metali dwuwartościowych są bardzo trwałe w środowisku zasadowym lub lekko kwaśnym, zaś metali trójwartościowych również przy niskich wartościach pH. Przy oznaczeniach kompleksometrycznych duże znaczenie ma również szybkość tworzenia się kompleksu, ale z reguły połączenie tworzy się natychmiast po zmieszaniu obu odczynników (związków).

8.1. Krzywe miareczkowania

Krzywa miareczkowania kompleksometrycznego przedstawia zmiany stężenia oznaczanych jonów metalu (najczęściej wyrażone jako ujemny lo-garytm ze stężenia) w zależności od ilości dodanego odczynnika komplek-sującego (EDTA).

W pierwszym etapie stężenie jonów metalu zmniejsza się ze względu na zachodzącą reakcję:

M"⁺ + H2Y²" -» MY"-⁴ +2H⁺    (8.1.1)

Stężenie jonów metalu wyrażone jako logarytm ze stężenia jonów oblicza się ze wzoru:

pM=-logfMⁿ⁺]    (8.1.2)

Obliczanie stężenia jonów metali w I etapie miareczkowania jest analogiczne jak dla krzywej miareczkowania strąceniowego (patrz rozdz. 7.1).

W punkcie równoważnikowym miareczkowania cała ilość metalu zostaje związana w kompleks MY""⁴, który częściowo ulega dysocjacji na kation metalu oraz anion EDTA:

MY""⁴1§ Mⁿ⁺1Y^4-    (8.1.3)

Stężenie metalu równe jest więc stężeniu anionu EDTA zaś po uwzględnieniu stałej trwałości kompleksu (i (4.4.3) stężenie jonów metalu można obliczyć według wzoru:

pM=-log/J-^logcHM

|    2 ^MY    (8.1.4)

Po przekroczeniu punktu równoważnikowego zawartość jonów metalu zależy od stałej trwałości kompleksu oraz stężenia kompleksu metal-EDTA. Wykładnik stężenia metalu może być obliczony następująco:

pM = log/J+log———    (8.1.5)

^CMY"^-4

Przykładową krzywą miareczkowania kompleksometrycznego obrazującą miareczkowanie 10 cm³ 0,1 molowego roztworu Ca²⁺ roztworem EDTA o stężeniu 0,1 molowym przedstawiono na rysunku 8.2.

209