8
1 Računanje točaka krivulje neutralizacije metalni ion – EDTA Tijekom kompleksometrijske titracije mijenja se koncentracija slobodnog (nekompleksiranog) metalnog iona. Grafički prikaz ove promjene u zavisnosti o količini dodanog kompleksirajućeg reagensa čini krivulju titracije. Za računanje pojedinih vrijednosti krivulje važna je konstanta stabilnosti (konstanta stvaranja kompleksa). Budući da se konstante stvaranja za komplekse metalni ion – EDTA odnose na jednadžbu: potrebno je za odreñeni pH korigirati ove vrijednosti uzimajući u obzir vrijednosti , tj. udio ionskog oblika Y 4- pri danom pH. 4- y α n+ 4- (n-4)+ (n-4)+ f n+ 4- M + Y MY MY M Y K =

Kompleksometrija St

  • Upload
    thiadc

  • View
    83

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kom

Citation preview

  • 1Raunanje toaka krivulje neutralizacije metalni ion EDTA

    Tijekom kompleksometrijske titracije mijenja se koncentracija slobodnog (nekompleksiranog) metalnog iona.

    Grafiki prikaz ove promjene u zavisnosti o koliini dodanog kompleksirajueg reagensa ini krivulju titracije.

    Za raunanje pojedinih vrijednosti krivulje vana je konstanta stabilnosti (konstanta stvaranja kompleksa).

    Budui da se konstante stvaranja za komplekse metalni ion EDTA odnose na jednadbu:

    potrebno je za odreeni pH korigirati ove vrijednosti uzimajui u obzir vrijednosti , tj. udio ionskog oblika Y4-pri danom pH.

    4-y

    n+ 4- (n-4)+

    (n-4)+

    f n+ 4-

    M + Y MY

    MY

    M YK

    =

  • 2Korigiranu vrijednost konstante nazivamo efektivnom ili uvjetnom konstantom stvaranja kompleksa Kf .

    ( )

    ( )

    (n-4)+

    f n+4-Y

    (n-4)+

    f n+

    f f 4-Y

    MY

    M EDTA

    MY

    M EDTA

    Kc

    Kc

    K K

    =

    =

    =

    Zadatak 22.

    Izraunajte toke krivulje titracije 50,0 mL otopine Ca2+, koncentracije 0,0100 mol L-1, otopinom kompleksona III, koncentracije 0,0100 mol L-1, kada je u otopini pH = 10.

    Ca2+ + Y4- CaY2- Kf = 5,0 x 1010

    Volumen titranta u T.E.50,0 mL 0,01 mmol mL-1 = VT.E. 0,01 mmol mL-1n (Ca2+) / mmol n (Y4-) / mmolVT.E. = 50,0 mL

  • 3Za pH = 10 molni udio ionskog oblika Y4-, = 0,35. {Vidjeti raunanje u AK1}

    1. toka prije poetka titracije[Ca2+] = 0,0100 mol L-1pCa = 2

    4-y

    2. toka podruje prije T.E.

    VEDTA = 25 mL

    p

    p

    p

    p

    p p2+poetna

    p p

    udio preostalog analita

    faktor razrjee

    a

    ja

    C

    n

    V VVV

    V V Vc

    V

    V

    V

    V

    V

    = +

    +

    2+ -3 -150 25 50Ca 0 01 3 33 x 10 mol L50 50 25

    pCa = 2,48

    , ,

    = = +

  • 43. toka toka ekvivalencije

    Stehiometrijski, slobodna koncentracija [Ca2+] = 0, ali postoji ravnotena koncentracija. Da bi mogli izraunati ravnotenu koncentraciju [Ca2+] potrebno je izraunati koncentraciju nastalog kompleksa:

    [Ca2+] = c (EDTA)

    p2-poet

    p

    p

    2-

    na

    p

    faktor razrjeenja

    50CaY 0 01 0 005 M50 50

    CaYV

    cV V

    VV V

    , ,

    =

    +

    = =

    = +

    +

    Ca2+ + Y4- CaY2-

    - - 0,005 Mx x 0,005 x

    ( )2-

    10 10f f

    f 2

    4-Y

    12

    7

    0+

    5 0 10 0 35 1 75 10

    1 75 10CaY 0 005 x

    xCa EDTA

    x = 5 35 10pCa = 6,27

    K K , ,

    ,

    c

    ,

    ,K

    ,

    = = =

    = = =

  • 54. toka podruje nakon T.E.

    Iako je stehiometrijski, slobodna koncentracija [Ca2+] = 0, postoji ravnotena koncentracija koju kontrolira viak EDTA.VEDTA = 60 mL

    ( ) ( )

    ( )

    T.E.

    p

    T.

    p

    4

    E.

    faktor razrjeenja

    60 50E

    E

    DTA 0 01 9 1 10 M50

    DTA titra t

    60

    n

    V VV V

    c

    c cV V

    ,

    V

    ,

    V

    +

    = = +

    =

    +

    2-

    p2-poetna

    p

    3

    Ca

    50CaY 0 01 4 51 10 M

    Y

    50 60,

    Vc

    V V

    ,

    = +

    = = +

    ( )

    ( )

    2-

    f 2+

    2- 32+ 10

    10 4f

    CaY 4 54 10Ca 2 85 10 EDTA 1 75 10

    CaYC

    9 1 10pCa =9,

    a

    55

    EDTAK

    ,

    ,

    ,

    c

    K c ,

    = = =

    =

  • 6Krivulja titracije metalnog iona otopinom kompleksona III

    (50 mL 0,01 M otopine Ca2+ titrirano je s 0,01 M otopinom EDTA).

    Krivulje titracije metalnih iona otopinom kompleksona III a) 50 mL 0,01 M otopine Ca2+ titrirano je s 0,01 M otopinom EDTAb) 50 mL 0,01 M otopine Fe2+ titrirano je s 0,01 M otopinom EDTA

    c) 50 mL 0,01 M otopine Co2+ titrirano je s 0,01 M otopinom EDTA

    2 10

    2 14

    2 16

    (CaY ) 5 0 10(FeY ) 2 1 10(CoY ) 2 0 10

    f

    f

    f

    K ,

    K ,

    K ,

    =

    =

    =

  • 7Raunanje molnih udjela iona EDTA ovisno o pH vrijednosti otopine Ponavljanje iz AK I

    EDTA je tetraprotonska kiselina:H4Y H+ + H3Y- K1(H4Y) = 1,0 10-2 ; H3Y- H+ + H2Y2- K2(H4Y) = 2,1 10-3 ;H2Y2- H+ + HY3- K3(H4Y) = 6,9 10-7 ;HY3- H+ + Y4- K4(H4Y) = 5,5 10-11

    U vodenoj otopini mogu biti prisutna etiri ionska oblika EDTA i neionizirana molekula. Koji oblici egzistiraju u nekoj otopini ovisi o pH vrijednosti otopine.

    Zbroj svih udjela je 1:Ukupna koncentracija svih oblika EDTA:

    Izraze za raunanje udjela izvodimo na isti nain kao i kod poliprotonskih kiselina. Raunanje :

    0 1 2 3 4+ + + + = 1

    [ ] - 2- 3- 4-T 4 3 2= H Y + H Y + H Y + HY + Yc

    4-y

    1 2 3 44 4 3 2+ + + +

    1 1 2 1 2 3 1 2 3 4H H H H

    K K K K

    K K K K K K K K K K

    = + + + +

  • 8Zadatak 23.

    Izraunajte 4 i molni postotak Y4- u otopini EDTA puferiranoj na pH = 10,20.K1(H4Y) = 1,0 10-2 ; K2(H4Y) = 2,1 10-3 ;K3(H4Y) = 6,9 10-7 ;K4(H4Y) = 5,5 10-11

    [H+] = antilog (-pH) = antilog (-10,20) = 6,3 10-11

    ( )( )

    ( )( )

    + 11

    44+ 11 41

    33+ 2 11 331

    22+ 2 3 11 261 2

    + 2 3 7 111 2 3

    H 6 3 10 M

    H 6 3 10 1 58 10

    H 1 00 10 6 3 10 2 5 10

    H 1 00 10 2 1 10 6 3 10 8 3 10

    H 1 00 10 2 1 10 6 9 10 6 3 10 9 1 1

    .

    . .

    K . . .

    K K . . . .

    K K K . . . . .

    =

    = =

    = =

    = =

    = = 22

    2 3 7 11 221 2 3 4

    22

    4 41 33 26 22 22

    44-

    0

    1 00 10 2 1 10 6 9 10 5 5 10 7 97 107 97 10

    1 58 10 2 5 10 8 3 10 9 1 10 7 97 100 466 0 47

    mol % Y 0 47 100 47 %

    K K K K . . . . .

    .

    . . . . .

    . .

    .

    = =

    =

    + + + + = =

    = =

    1 2 3 44 4 3 2+ + + +

    1 1 2 1 2 3 1 2 3 4H H H H

    K K K K

    K K K K K K K K K K

    = + + + +