Кейбір металл комплексонаттарының lg мәндері
Мn+ | lg | Мn+ | lg | Мn+ | lg |
Tl+ | 5.3 | Cd2+ | 16.5 | Ti3+ | 21.3 |
Ag+ | 7.3 | Pb2+ | 18.0 | Tl3+ | 21.5 |
Ba2+ | 7.8 | Ni2+ | 18.6 | Sc3+ | 23.1 |
Sr2+ | 8.6 | Cu2+ | 18.8 | In3+ | 24.9 |
Mg2+ | 8.7 | Hg2+ | 21.8 | Fe3+ | 25.1 |
Ca2+ | 10.7 | La3+ | 15.5 | Bi3+ | 27.9 |
Mn2+ | 13.8 | Ce3+ | 15.9 | Th4+ | 23.0 |
Fe2+ | 14.3 | Al3+ | 16.1 | Ce4+ | 24.2 |
Co2+ | 16.3 | Y3+ | 18.1 | U4+ | 25.2 |
Zn2+ | 16.5 | Ya3+ | 20.3 | Zr4+ | 29.5 |
(8.2) – (8.4) реакциялардың теңдігінен әр металл иондары әрекеттескенде комплекстік қосылыс түзілумен қатар екі протон бөлініп шығады. Ерітіндінің қышқылдығын арттырмау үшін буферлі қоспалар пайдаланылады (аммиакты, тартратты, ацетатты, т.б.). Ерітінді рН-ның төмендеуі, әсіресе комплекстің тұрақтылығы аз болса, металл иондарының комплекске толық байланыспауына әкеп соғуы мүмкін. Пайдаланылатын буферлі қоспалар, мысалы аммиакты буфер, көптеген металл иондарымен аммиакты комплекстер түзеді-MLn(L-NH3). MLn комплекстері сәйкес комплексонаттарға қараған-да тұрақсыз болғанымен, олардың түзілуін комплексонаттардың тұрақтылы-ғын бағалағанда еске алу керек. Бұл жағдайда тұрақтылықты бағалайтын мән термодинамикалық тұрақтылық константасы емес, шартты тұрақтылық константасының мәні ;
= * , не lg =lg +lg (8.5)
Сонымен қатар ерітіндіде жүретін бәсекелесті У4- иондарының протондану реакциясын да еске алу керек. Ол үшін комплекстің шартты тұрақтылық константасының теңдігіне -коэффициентін енгізеді:
= * * , не lg =lg +lg + lg , (8.6)
Белгілі рН-қа сәйкес коэффициентінің мәнін (8.7) -теңдігін пайдаланып табуға болады:
(8.7)
8.2-кесте
Коэффицентінің ерітінді рН –на байланысты мәндері
рН | lg | рН | lg | ||
3,7*10-14 | -13,4 | 5,4*10-3 | -2,3 | ||
2,5*10-11 | -10,6 | 5,2*10-2 | -1,3 | ||
3,6*10-9 | -8,5 | 3,5*10-1 | -0,46 | ||
3,5*10-7 | -6,5 | 8,5*10-1 | -0,07 | ||
2,2*10-5 | -4,7 | 9,8*10-1 | -0,01 | ||
4,8*10-4 | -3,3 |
8.2 – кестетегі мәліметтер қышқыл ортада мәні өте төмендейтінін көрсетеді, осыған байланысты тұрақтылығы аз комплексонаттарға сәйкес мәні де азайып, металл иондары тіпті ЭДТА – мен байланспауы да мүмкін. Екінші жағынан, өте тұрақты комплекс түзетін үш зарятталған иондардың комплексонаттары қышқыл ортада да алынады. Осы себепті Са2+, Mg2+, Sr2+ иондарын ЭДТА –мен негіздік ортада, ал Bi3+, Fe3+ иондарын қышқылдық ортада титрлейді.
Комплексонометриялық титрлеуді нәтижелі жүргізу үшін мәні ең кем дегенде 107 сәйкес, не одан көп болуы керек.
Мысалы, келтірілген жағдайларда төмендегі иондарды ЭДТА –мен титрлеуге бола ма?
а) СаУ2-, рН 5 болғанда;
б) ҒеУ-, рН 2 болғанда;
в) ZnУ2-, концентрациясы 5,5·10-2М аммиак ерітіндісінде, мырыштың аммиакатты комплекстерінің тұрақтылық константалары:
=2.0·102; =4.1·104; =1.0·107; =1.3·109; Kв(NH )=1.8·10-5
Бұл сұраққа жауап беру үшін келтірілген комплексонаттардың шартты тұрақтылық константаларын тауып алу керек:
а) 8.1 және 8.2 кестелерден lg =10.7, lg =-6.5, lg =10.7-6.5=4.2, =1.6·104<107, демек Са2+ иондарын рН=5 –те комплексонометриялық әдіспен титрлеуге болмайды.
б) lg =25.1; lg =-13.4; lg =25.1-13.4=11.6; =4.0·1011>107, демек Ғе3+ иондарын ерітіндінің рН=2 болғанда комплексонометриялық жолмен титрлеуге болады.
в) lg =16.5;
I/ =1+2.0·102·5.5·10-2+4.0·104·(5.5·10-2)2+1.0·107·(5.5·10-2)3+ +1.3·109·(5.5·10-2)4= =1.35·104, lg =-4.1;
[OH-]= = =1.0·10-3, рОН=3, рН=11. демек бұл жағдайда Zn2+ иондарын комплексонометриялық әдіспен титрлеуге болады.