Расчет кривой титрования раствора MgCl2 раствором трилона Б

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Введение.

2. Задание.

3. Расчет кривой комплексонометрического титрования раствора MgCl₂ раствором трилона Б, при PH=10

4. Расчет кривой комплексонометрического титрования раствора MgCl₂ раствором трилона Б, при PH= 8

 

 

Введение

Комплексометрическим титрованием или комплексометрией называют титриметрические методы, основанные на реакциях образования растворимых комплексов ионов металлов с некоторыми ионами или молекулами. Соединение, которое образует комплекс с ионом металла, называется лигандом. Ион металла, взаимодействуя с лигандом, образует ковалентные связи, электроны для которых предоставляются лигандами- донорами; ион металла-акцептор.

 

К типичным лигандам относятся галогенид-ионы (F^-,Cl^-,Br^-,I^-),

азотосодержащие соединения (аммиак,пирид), гидроксил-ионы и др.

Задание: Рассчитать и построить кривые комплексонометрического титрования в 100 мл 0,05 М раствора MgCl₂ и 100 мл 0,05 М раствора трилона Б. При PH=10 и PH=8. При расчете кривой титрования необходимо рассчитать точки 90; 99; 99,9; точку эквивалентности и после точки эквивалентности (100,1;101; 110).

 

Расчет кривой титрования раствора MgCl2 раствором трилона Б

 

1. Расчет условной константы. Величину условной константы устойчивости комплекса ЭДТА в буферном растворе с PH=10 можно получить из константы устойчивости и величины для ЭДТА при PH =10

 

_MgY^2- = _MgY^2-= 3,5 10^-1 4,9 10⁸ = 17,15 10⁷

2. Вычисление pMg до точки эквивалентности. До достижения точки эквивалентности общая концентрация Mg²⁺ равна сумме концентраций не оттитрованного избытка ионов Mg²⁺ и ионов Mg²⁺, образующихся за счет диссоциации комплекса. Концентрация комплекса равна общей концентрации ЭДТА, добавленной к титруемому раствору металла. Концентрация металла, получаемая за счет диссоциации комплекса мала по сравнению с концентрацией не закомплексованного иона Mg²⁺ и ею можно пренебречь.

[ Mg²⁺] =

где С – концентрация Mg²⁺, получаемая за счет диссоциации комплекса;

V_x, N_x , V_t, N_t – объемы и нормальности титруемого вещества и титранта.

 

50%: [ Mg²⁺] = = 1,667 10^-2 г-экв/л

 

P[Mg²⁺] = 2-lg1,667=2-0,22=1,78

 

90%: [ Mg²⁺] = = 2,63 10^-3 г-экв/л

 

P [Mg²⁺] =3–lg2,63 = 3-0,42 = 2,58

 

99%: [ Mg²⁺] = = 2,5 10^-4 г-экв/л

 

P [Mg²⁺] = 4–lg2,5 = 4–0,4 = 3,6

 

99,9%: [ Mg²⁺] = = 3 10^-5 г-экв/л

 

P [Mg²⁺] = 5–lg3 = 5–0,48 = 4,52

 

3. Значение PMg в точке эквивалентности. В этот момент концентрация MgY^2- в растворе равна [MgY^2-] = = = = 0,025 г-экв/л

 

_MgY^2- = = 17,15 10⁷

 

17,15 10⁷

 

= 1,457 10^-10

 

[Mg²⁺] = = 1,207 10^-5 г-экв/л

 

PMg = 5 – lg1,207 = 5–0,08 = 4,92

 

PMg = 4,92

 

4. Вычисление PMg после точки эквивалентности. После точки эквивалентности концентрация ионов Mg²⁺ понижается за счет влияния на степень диссоциации комплекса избытка ЭДТА. Величину PMg рассчитывают из выражения для условной константы устойчивости комплекса магний – ЭДТА, подставляя в него отношение избытка ЭДТА к концентрации комплекса.

 

100,1%:[Mg²⁺] = = 5,83 10^-6

 

PMg = 6 – lg5,83 = 6–0,76= 5,24

 

101%:[Mg²⁺] = = 5,83 10^-7

 

PMg = 7 – lg5,83 = 7–0,76 = 6,24

 

110%: [Mg²⁺] = = 5,83 10^-8

 

PMg = 8 – lg5,83 = 8–0,76 = 7,24

 

130%:[Mg²⁺] = = 1,94 10^-8

 

PMg= 8-lg1,94=8-0,29= 7,71

Расчет кривой титрования раствора MgCl2 раствором трилона Б

 

1. Расчет условной константы. Величину условной константы устойчивости комплекса ЭДТА в буферном растворе с PH=10 можно получить из константы устойчивости и величины ₄ для ЭДТА при PH =8.

 

_MgY^2- = _{4 MgY}^2- = 5,4 10^-3 4,9 10⁸ =2,646 10⁶

 

2. Значение PMg в точке эквивалентности. В этот момент концентрация MgY^2-в растворе равна [MgY^2-] = = = = 0,025 г-экв/л

 

2,646 10⁶

 

= = 0,9448 10^-8

 

[Mg²⁺] = = 0,972 10^-4

 

PMg = 4–lg0,972 = 4+0,012 = 4,012

 

PMg = 4,012

 

3. Вычисление PMg после точки эквивалентности. После точки эквивалентности концентрация ионов Mg²⁺ понижается за счет влияния на степень диссоциации комплекса избытка ЭДТА. Величину PMg рассчитывают из выражения для условной константы устойчивости комплекса магний – ЭДТА, подставляя в него отношение избытка ЭДТА к концентрации комплекса.

100,1%:[Mg²⁺] = = 377,9289 10^-6

 

PMg = 6-lg377,9289 = 6-2,57 = 3,43

 

101%:[Mg²⁺] = = 37,7929 10^-6

 

PMg = 6-lg37,7929 = 6-1,57 = 4,43

 

110%:[Mg²⁺] = = 3,7793 10^-6

 

PMg = 6-lg3,7793 = 6-0,57 = 5,43

 

130%: [Mg²⁺] = = 1,26 10^-6

 

PMg = 6-lg1,26 = 6-0,1 = 5,9

При расчете концентрация металла с точностью 0,1% оказалась выше, чем в точке эквивалентности и после, поэтому будем считать с погрешностью 1%.