Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћеталохромн≥ ≥ндикатори комплексонометричного титруванн€




ћеталохромн≥ ≥ндикатори €вл€ють собою орган≥чн≥ барвники, €к≥ здатн≥ зм≥нювати своЇ забарвленн€ при утворенн≥ комплекс≥в з йонами метал≥в. ” пор≥вн€нн≥ з метало≥ндикаторами, €к≥ були описан≥ вище, вони мають перевагу в тому, що ≥нтенсивн≥сть забарвленн€ њх комплекс≥в з йонами метал≥в в 10-100 раз≥в б≥льша. “ому ч≥тку зм≥ну забарвленн€ можна спостер≥гати при концентрац≥њ металохромного ≥ндикатора пор€дку 10Ц6Ц10Ц5 моль/дм3. ¬≥льний ≥ндикатор майже завжди забарвлений, ≥ к≥нець титруванн€ визначаЇтьс€ не за зникненн€м чи по€вою, а за зм≥ною забарвленн€ ≥ндикатора.

ћеталохромн≥ ≥ндикатори, так само €к ≥ титранти-комплексони, повинн≥ бути здатними утворювати внутр≥шньокомплексн≥ сполуки з йонами, €к≥ визначаютьс€, оск≥льки т≥льки так≥ комплекси мають задов≥льну стаб≥льн≥сть. ќтже, молекула металохромного ≥ндикатора повинна мати принаймн≥ два атома (ќ або N), €к≥ €к л≥ганди можуть координуватис€ з йонами металу ≥ брати участь в утворенн≥ пТ€ти- чи шестичленних хелатних цикл≥в. якщо хоча б один атом-л≥ганд, звТ€заний з йоном металу, в той же час входить до складу хромофорноњ чи ауксохромноњ групи молекули ≥ндикатора-барвника, то при комплексоутворенн≥ в≥дбуваЇтьс€ зм≥на забарвленн€.

як ≥ндикатори в комплексонометр≥њ застосовуютьс€ трифен≥лметанов≥ барвники. “иповим представником цього класу барвник≥в Ї бензаурин:

÷ей барвник Ї рЌ-≥ндикатором, так €к у кислому середовищ≥ до атома ќксигену приЇднуЇтьс€ протон ≥ забарвленн€ ≥ндикатора зм≥нюЇтьс€ в≥д червоного до жовтого. якщо в положенн≥ 2′′ м≥ститьс€ сульфогрупа, то так≥ барвники називаютьс€ сульфофталењнами, у фталењн≥в положенн€ 2′′ зайн€то карбоксильною групою.

‘талењнов≥ та сульфофталењнов≥ ≥ндикатори практично не утворюють комплекси з йонами метал≥в. јле €кщо в молекулу такого ≥ндикатора по сус≥дству з фенольною оксигрупою в положенн€ 3, 3′ чи 5, 5′ ввести зам≥сник, €кий так, €к ≥ атом ќксигену, здатен координуватис€ з йоном металу з утворенн€м пТ€ти- чи шестичлен≠ного хелатного циклу, то утворена сполука Ї метало≥ндикатором. “ак €к електрони ауксохромних атом≥в ќксигену належать до т≥Їњ елек≠тронноњ системи, €ка обумовлюЇ поглинанн€ св≥тла, то коорди≠нуванн€ йона металу з цими атомами маЇ вплив на забарвленн€ сполуки. ” б≥льшост≥ метало≥ндикатор≥в такого типу зам≥сники, здатн≥ утворювати комплекс з йонами металу, Ї в обох к≥льц€х (ј та ¬), хоча в принцип≥ достатньо, щоб молекула метало≥ндикатора мала Їдину здатну до хелатоутворенн€ структурну групу.

—еред зам≥сник≥в, €к≥, знаход€чись в положенн€х 3,3′ та 5,5′, здатн≥ надавати трифен≥лметановому барвнику властивост≥ хелатоутворювача та метало≥ндикатора, перш за все Ї окси-, карбокси- та метилен≥м≥нодиацетатн≥ групи. як приклади таких комплексонометричних ≥ндикатор≥в можна назвати:

 

п≥рокатех≥новий ф≥олетовий   ер≥охромц≥ан≥н
  ксиленоловий оранжевий

 

Ќадзвичайно важливими в комплексонометр≥њ Ї металохромн≥ ≥ндикатори, що €вл€ють собою азобарвники.

¬ азобарвниках ароматичн≥ €дра звТ€зан≥ м≥ж собою через азогру≠пи ЦN=NЦ. ¬ орто- чи параположенн≥ до хромофорноњ азогрупи розташован≥ ауксохромн≥ зам≥сники, найчаст≥ше окси- чи ам≥ногрупи €к первинн≥, так ≥ вторинн≥ та третинн≥. ¬с≥ азобарвники Ї кислотно-основними ≥ндикаторами. ѕри пониженн≥ рЌ в≥дбуваЇтьс€ приЇднан≠н€ Ќ+-≥он≥в до ауксохромних окси- чи ам≥ногруп або до атома Ќ≥трогену азогрупи:

,

а при п≥двищенн≥ рЌ в≥дбуваЇтьс€ зворотний процес.

јле €кщо в молекулу азобарвника ввести групи атом≥в, €к≥ можуть в≥д≥гравати роль л≥ганд≥в, то азобарвник набуваЇ здатн≥сть утворювати комплекси з йонами метал≥в. ѕричому ц≥ групи атом≥в потр≥бно ввести так, щоб при комплексоутворенн≥ могли утворюватись пТ€ти- чи шестичленн≥ хелатн≥ цикли. якщо до числа л≥ганд≥в вход€ть ауксохромн≥ групи, комплексоутворенн€ впливаЇ на забарвленн€ сполуки, €ка утворюЇтьс€. ѕри цьому, €кщо йон металу звТ€заний також ≥ з азогрупою, перех≥д забарвленн€ буде дуже ч≥тким. «в'€зок азогрупи з йоном металу забезпечуЇтьс€ введенн€м зам≥сник≥в, що виконують роль л≥ганд≥в, в орто-положенн€ до азогрупи. ” багатьох металохромних азо≥ндикатор≥в орто-положенн€ зайн€т≥ оксигрупами (о,о ′- диоксиазобарвники), причому ц≥ групи Ї одночасно ≥ ауксохромами, ≥ л≥гандами. ≤нколи €к л≥ганди в орто-положенн≥ виступають карбоксильн≥ групи.

ћеталохромним ≥ндикатором, €кий найб≥льш часто застосо≠вуЇтьс€ в комплексонометричному титруванн≥, Ї ер≥охром чорний “:

рЌ<6 Ц червоне забарвленн€

¬≥дТЇмний зар€д сульфогрупи забезпечуЇ здатн≥сть розчин€тис€ у вод≥. ѕри п≥двищенн≥ рЌ розчину в≥дщеплюютьс€ г≥дроген-≥они в≥д оксигруп ≥ при рЌ-6,3 червона форма переходить в синю, €ка при рЌ=11,5 переходить в жовто-оранжеву повн≥стю депротоновану форму. ћеталокомплекси забарвлен≥ в червоний чи ф≥олетовий кол≥р, ≥ перех≥д забарвленн€ при њх утворенн≥ надзвичайно р≥зкий, €кщо реакц≥€ в≥дбуваЇтьс€ в ≥нтервал≥ рЌ=7Ц11. ƒл€ анал≥тичноњ практики мають значенн€ лише комплекси з мол€рним сп≥вв≥дношенн€м 1:1,

ћеталокомплекс ер≥охрому чорного “

так €к при тих малих концентрац≥€х ≥ндикатора ≥ йон≥в металу, €к≥ в≥дпов≥дають к≥нцевим точкам комплексонометричних титрувань, комплекси з мол€рним сп≥вв≥дношенн€м 1:2 (на один моль йон≥в металу 2 мол€ ≥ндикатора) Ї в дуже незначн≥й к≥лькост≥ ≥ њх можна не враховувати.

ƒотепер в≥домо близько 100 р≥зних металохромних ≥ндикатор≥в, що Ї азобарвниками. Ѕ≥льш≥сть з них Ї моноазобарвниками Ц пох≥дними бензену чи нафтал≥ну, причому у пох≥дних нафтал≥ну азогрупи можуть бути €к в α-, так ≥ в β-положенн≥. Ѕлизько чверт≥ ≥ндикатор≥в Ї о,о ′-диоксиазобарвниками, €к≥ утворюють звТ€зки з металом аналог≥чно ер≥охрому чорному “, ≥нш≥ ≥ндикатори Ї о -окси- о ′-карбоксиазобарвниками, в €ких йон металу координуЇтьс€ з атомом ќксигену карбоксильноњ групи, атомом Ќ≥трогену та атомом ќксигену оксигрупи. –€д ≥ндикатор≥в Ї пох≥дними п≥ридину, в €ких азогрупа розташована пор€д з атомом Ќ≥трогену п≥ридину, ≥, кр≥м того, в орто-положенн≥ до оксигрупи, звТ€заноњ з ароматичним €дром.

ќсобливо ст≥йк≥ комплекси п≥ридинових азо≥ндикатор≥в з —о2+, N≥2+, —u2+, Zn2+, —d2+.

ќсобливим видом азобарвник≥в Ї формазани. —еред дифен≥лформазан≥в важливе значенн€ мають д≥т≥зон ≥ цинкон. ƒ≥т≥зон

застосовуЇтьс€ дл€ визначенн€ Na+, Al3+, Ni2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Bi3+. ќсоблив≥стю таких ≥ндикатор≥в Ї те, що при утворенн≥ комплекс≥в з йонами метал≥в в≥дбуваЇтьс€ в≥дщепленн€ Ќ+-≥он≥в не т≥льки в≥д зам≥сник≥в кислотного характеру, а також ≥ в≥д г≥дразогрупи.

ƒ≥т≥зон маЇ зелене забарвленн€, а його комплекси з йонами метал≥в забарвлен≥ у жовтий, червоний чи ф≥олетовий кол≥р. …он металу у комплексах координуЇтьс€ з атомом —ульфуру ≥ атомом Ќ≥трогену азо- чи г≥дразогрупи. ¬насл≥док поганоњ розчинност≥ у вод≥ цього ≥ндикатора ≥ його комплекс≥в з йонами метал≥в, титруванн€ провод€ть у водно-ацетоновому чи водно-спиртовому середовищ≥.

≤нший представник дифен≥лформазан≥в Ц цинкон

застосовуЇтьс€ дл€ визначенн€ Zn2+, Ca2+. ÷инкон у сильнокислому середовищ≥ маЇ червоно-ф≥олетове забарвленн€, при рЌ=4,5 забарвленн€ переходить у жовте, а при рЌ=8,3 Ц у червоно-оранжеве.  омплекс ≥ндикатора з Zn2+ забарвлений у син≥й кол≥р; в цьому комплекс≥ йон металу координуЇтьс€ з обома атомами Ќ≥трогену, безпосередньо сполученими з бензеновими €драми, та з атомом ќксигену одного ≥з зам≥сник≥в, що знаходитьс€ в орто-положенн≥ до азо- чи г≥дразогрупи. “итруванн€ йон≥в Zn2+ у присутност≥ цинкону провод€ть при рЌ близько 10 бо в таких умовах перех≥д забарвленн€ Ї найб≥льш ч≥тким. ÷инкон використовують також ≥ дл€ визначенн€ Ca2+-≥он≥в у присутност≥ Mg2+-йон≥в титруванн€м розчином β,β′-диам≥нодиетилгл≥колевого етеру N,N,N′,N′-тетраоцтовоњ кислоти (√≈ƒ“ј).

«датн≥сть утворювати сполуки з йонами метал≥в мають оксих≥нони. ”творювати комплекси з йонами метал≥в здатн≥ прост≥ оксибензох≥нони, але особливо оксинафтох≥нони та оксиантрах≥нони. —еред метало≥ндикатор≥в, що в≥днос€тьс€ до класу оксих≥нон≥в, важливими Ї родизонова кислота, хлоран≥лова кислота, нафтоловий пурпуровий, ал≥зарин S, карм≥нова кислота. ќсобливо часто застосовують метало≥ндикатор ал≥зарин, у €кий введена сульфогрупа дл€ п≥двищенн€ розчинност≥ барвника.

 

–одизонова кислота ’лоран≥лова кислота
  Ќафтоловий пурпуровий   јл≥зарин S

¬ ус≥х комплексах оксих≥нон≥в з йонами метал≥в йон металу координуЇтьс€ з атомом ќксигену карбон≥льноњ групи ≥ атомом ќксигену сус≥дньоњ депротонованоњ оксигрупи. “аким чином, в оксих≥нонах атомами-донорами електрон≥в Ї т≥льки атоми ќксигену ≥ тому оксих≥нони мають велику спор≥днен≥сть до багатозар€дних кат≥он≥в з незаповненими d-орб≥тал€ми.

”творювати комплекси з йонами метал≥в може в≥домий природ≠ний барвник мурексид, що €вл€Ї собою амон≥йну с≥ль пурпуровоњ кислоти. „ервоно-ф≥олетовий ан≥он мурексиду маЇ будову:

.

” такому стан≥ в≥дТЇмний зар€д ан≥она р≥вном≥рно розпод≥л€Їтьс€ м≥ж чотирма атомами ќксигену в центральн≥й частин≥ молекули. ¬≥льна забарвлена у жовтий кол≥р пурпурова кислота утворюЇтьс€ т≥льки при додаванн≥ сильних м≥неральних кислот. ¬она дуже нест≥йка ≥ при рЌ<3 њњ ф≥олетове забарвленн€ швидко зникаЇ.

ѕри п≥двищенн≥ рЌ розчину в≥д ан≥она мурексиду в≥дщеплюЇтьс€ ще два Ќ+-≥она в≥д ам≥ногрупи. ÷е супроводжуЇтьс€ зм≥ною червоно-ф≥олетового забарвленн€ на синьо-ф≥олетове.

«датн≥сть мурексиду утворювати металокомплекси обумовлена будовою його молекули, €ка даЇ можлив≥сть утворювати два пТ€тичленних хелатних цикли при його взаЇмод≥њ з йоном металу внасл≥док одночасного координуванн€ йона металу з центральним атомом Ќ≥трогену ≥ двома атомами ќксигену:

ћурексид, зазвичай, застосовують €к метало≥ндикатор при титруванн≥ йон≥в —а2+.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1865 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

312 - | 277 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.017 с.