Комплексиметрическое титрование

Комплексные соединения состоят из атома металла-комплексообразователя, с которым связаны лиганды (старое название адденды). Атом металла и лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса, которая при написании формулы соединения заключается в квадратные скобы. Лигандами могут быть нейтральные молекулы, отрицательно заряженные анионы (ацидогруппы). Простые положительно заряженные катионы в роли лигандов не выступают. Если внутренняя сфера комплекса несет отрицательный или положительный заряд, то для компенсации этого заряда необходимы ионы, образующие внешнюю сферу. Во внешней сфере могут находиться не только ионы, но и нейтральные молекулы (очень часто молекулы воды.)

Координационное число центрального атома металла - это число координационных связей, образуемых атомом металла–комплексообразователя с лигандами

[H₃N→Ag←NH₃]Cl

Ag⁺ - комплексообразователь; NH₃- монодентантные лиганды; координационное число 2;

[H₃N→Ag←NH₃]⁺ - внутренняя сфера, Cl^- -внешняя сфера

Комплексные соединения катионного и анионного типа чаще всего растворимы в воде. В их водных растворах устанавливаются химические равновесия, иногда довольно сложные. Так при растворении аммиачного комплекса серебра [Ag(NH₃)₂]Cl вначале происходит первичная электролитическая диссоциация – отщепляются ионы внешней сферы.

[Ag (NH₃)₂]Cl=[Ag (NH₃)₂]⁺+Cl^-

При первичной диссоциации комплекса, имеющего ионы во внешней сфере, соединение ведет себя как сильный электролит – распадается на ионы практически полностью.

Затем происходит вторичная диссоциация комплекса уже по типу слабого электролита

Компликсиметрия или комплексиметрическое титрование (иногда говорят: комплексометрия) – метод титриметрического (объемного) анализа, основанный на использовании реакций комплексообразования между определяемым компонентом анализируемого раствора и титрантом.

Реакции, используемые в комплексиметрии, должны протекать быстро, стехиометрично и количественно.

Методы комплексиметрии обычно классифицируют в зависимости от природы реагента или образующихся комплексов. Так, например, выделяют следующие методы.

1. Меркуриметрия или меркуриметрическое титрование – метод основан на использовании реакций образования растворимых, устойчивых слабо диссоциирующих комплексов ртути (II), формально содержащих катион Hg²⁺

2. Цианометрия или цианометрическое титрование – метод, основанный на использовании реакций образования растворимых, устойчивых цианидных комплексов металлов, содержащих в качестве лигандов цианогруппы CN^-, например, серебра, цинка, кобальта, никеля.

3. Фторометрия или фторометрическое титрование – метод основан на реакциях образования фторидных комплексов металлов, например, алюминия, циркония (IV), тория (IV).

4. Комплексонометрия или комплексонометрическое титрование – метод основанный на использовании реакций образования комплексонатов металлов – комплексов металлов с комплексонами.

Из всех перечисленных методов наибольшее распространение получила комплексонометрия.

В качестве титрантов метода применяют стандартные водные растворы ЭДТА, обычно с молярной концентрацией эквивалентна 0,1; 0,05; 0,025 и 0,01 моль/дм³.

Комплексон III, как и другие комплексоны, образуют растворимые ВКС со многими катионами металлов.

Определение ведут в присутствии аммиачного буферного раствора, поддерживающего рН ≈9,25-10,0.

Для визуальной фиксации КТТ наиболее часто применяют в комплексонометрии - металлохромные индикаторы (иногда их называют металлоиндикаторами), представляющие собой органические красители, имеющие собственные хромофорные группы, способные обратимо изменять окраску при образовании комплексов с катионами металлов.

В качестве металлохромных индикаторов при комплексометрическом титрованиии применяют: кислотный хром темно-синий, эриохром черный Т, мурексид.

В пищевой промышленности определяют при помощи комплексонометрического титрования общую жесткость воды, количественное содержание кальция (Са²⁺) и магния (Mg²⁺) в винах.