POGLAVLJE 8- kompleksometrijske titracije Flashcards
Šta je kompleksometrijska titracija?
-osnovane na nastanku kordinacijskih spojeva
M + xL <-> MLx
Za šta koristimo kompleksometrijske titracije?
-koriste se za določanje metalnih iona najčešće
-također i za ligande, ali malo manje se koristi
Določanje cijanida po Liebnigu (stara metoda)
Ag+ + 2CN- <–> (Ag(CN)2)-
Indikatorska reakcija: (Ag(CN)2)- + Ag+ <–> Ag2(CN)2 (S) BELA OBORINA
Značajnost koordinacijskih spojeva
-določanje kovinskih elektrona: Cu+2 + 4NH3 <–> Cu(NH3)4 (+2)
*ligand je donor protona, metal akceptor
Kompleksiranje primjer za Cu(OH2)6 i NH3
(Cu(H2O)6)2+ + 6NH3 → (Cu(NH3)6)2+ + 6H2O
*OVIH 6 MOLEKULA NH3 REAGIRA U 6 REAKCIJA PRILIKOM ČEGA DOĐE DO IZMJENE LIGANDA
Šta su ligandi?
-anorganski ioni/molekule—enovezni ligandi
-organske naravne in sitetične spojine–večvezni ligandi
Anorganski ioni/molekule—enovezni ligandi
H20, NH3, H2O2,OH-, F-, CN-, SCN- itd.
Organske naravne in sitetične spojine–večvezni ligandi
-acetat (Ac) (enovezni ligand)
-oksalat, etilendiamin (en)..(dvovezni ligand; ima 2 karboksilne skupine)
-citrat…(trivezni ligand)
-adenozin trifosfat (ATP): štirivezni ligand
*etilendiaminotetraacetat (EDTA) -6-vezni ligand (ima 4 karboksilne i 2 amino grupe
Kompleksi su?
-koordinacijske spojine sa enoveznim ligandima
Kelati su?
-koordinacijske spojine sa večveznim ligandima
Ravnotežja u koordinacijskim spojevima
-koord.spojevi se tvore postepeno i uglavnom je prva konstanta najveća
*primjer Cu, NH3, etilendiamin (en)
Bakar bolje reagira sa en, koji je dvovezni ligand, te reaguje u 2 reakcije
Bakar sa NH3 reagira u nekoliko stepeni, pri čemu vidimo da se te konstante ne razlikuju pretjerano, dakle nije dobra tvar za titranje bakra
Radije koristimo večvezne ligande, npr i trien koji je 4 VEZNI LIGAND i reagira 1:1 sa bakrom
Šta je tvorbena funkcij Fn za prost kovinski ion?
F=1/L L……delež neke zvrsti u cjelokupnoj koncentraciji
Šta je stabilnije kelati ili kompleksi?
-kelati su dosta stabilniji od kompleksa; zato se više koriste u titracijama (koristimo večvezne ligande)
Šta je kelatni efekt?
-veća stabilnost u kelatima je uzrokovana pozitivnom promjenom entropije dS pri nastanku kelata
Poprečni broj liganda (po Bjeruumu)
-razmerje između koncentracije vezanog liganda i cjelokupnom koncentracijom liganda
n=cL (zač)-(L-)/c skupna
Djelovanje pH na nastanek koordinacijskih spojina
-jako ovisi od pH, jer naprimjer kada je kiselo iam više NH4+, a bazično NH3 iako je ista začetna koncentracija!
Šta se desi kada je pH«<pKa?
-tada je ligand protoniran i efektivna stabilnost koord. se SMANJI
α=(L^-X)/c =f(pH) c je cjelokupna konc.neveznega liganda
Kako djeluje pH na K (ML) ?
-protolitske reakcije liganda korigiramo sa pogojnom ili efektivnom konstantom stabilnosti beta’ !
-ako je pH fiksan, imamo pufer i poznajemo α liganda
Šta je pogojna konstanta?
-to je beta’=beta*α liganda
beta’ : odvisna od pH, nije termodinamska, ako je manja od 1 ne nastaje više koord.spojina
beta : termodinamska konstanda
α : ovisi samo od pH
Vpliv konkurenčnega liganda
-ravnotežna koncnetracija je ovisna od njene stabilnosti
Cu, NH3, en nastaju 2 spoja
*dodajemo NH3 i uravnavamo pH kako želimo
Delež konkurenčne reakcije je?
-delež metala u amino kompleksima
alfa=(metal)/c c…zbir svih koncentracija osim te koju tražimo
Kako konkurenčni kompleksi djeluju na efektivnost kelata?
-tako da smanjuju efektivnost, te mi imamo pogojnu konstantu beta’ =beta* alfa metala
Opiši EDTA
-to je etilendiaminotetraoctena kiselina
-ima šest veznih mijesta; 4 karboksilne, 2 amino skupine
-visoka konstanta stabilnosti
Koja skupina iz PSE ne reagira sa EDTA?
- grupa PSE
Razvrsti koje pKa od 1 do 6 u EDTA su karakteristične za amino i karboksilne grupe?
pKa=1-3 –> AMINO SKUPINE
PKa=3-6 —> KARBOKSILNE SKUPINE
Na kojem pH je EDTA skroz deprotonirana?
na pH=11, a u kiselom protonirraju i azotovi ioni (u jako kiselom)
Objasni realciju naboja metala i jačine K (ML) sa EDTA?
- elementi sa +1 nabojem tvore manje kelate i imaju niže konstante
Pri pH=1, da li bolje titriramo elemente sa +1 ili +2 (ali več nabojem)
- bolje se titriraju sa većim nabojem, odnosno sa konstantom K(ml) preko 20, te beta’ opada
Djelovanje konkurentnog liganda
-na višem pH se obara puno metala, te dodamo konkurentne ligande, koje vežu metal u kompleks da se ohrani u topnom obliku
Djelovanje konkurentnog liganda primjer za cink
u Zn dodajemo NH3 i EDTA, pri čemu dođe do izmjene liganada te nastaje ZnL-2 + 4NH3
Kt=K(ZnL)/beta4 Kt….konst..titracije
beta4…cjelokupna konstanta tvorbe zinkovog kompleksa sa amonijakom
Indikatori pri kompleksometrijskih titracija
-ne koristi se za sve elemente, dakle nije veliko u upotrebi
-dodamo malo indikatora na početku, većina kationa je slobodna
-boja je između metala i indikatora te krenemo titirirati sa EDTA
-EDTA veže na sebe slobodni kation, a dio kationa je vezan na indikator, dok ne zafali kationa, tada ih uzme EDTA pri čemu dođe do promjene boje indikatora
Objasni promjenu boje indikatora pri titraciji kompleksometrijskoj između indikatora, metala i EDTA
K(EDTA)»K(ind)
konst.edta =metal + edta
konst.indik. =metal + indik.
Zašto dodajemo manje indikatora na začetku?
Zato što bi nam trebalo više vremena da se stitirira, a i više ostalih reaktanata, lakše uočimo prehod barve iz indikator+kation u drugi oblik
Zašto moramo paziti na pH pri izbiri indikatora?
-zato što se svaki indikator protonira ili deprotonira pri drugom pH, dakle moramo tražiti odgovarajuće inidkatore koji reagiraju na pH koji nama treba
Vrste titracije sa EDTA?
-direktna
-povratna
-izmenjalna
-alkalimetrična* ne koristi se više
Direktna titracija EDTA
-metal titriramo sa EDTA, dobijemo kompleks
-konačnu točku ugotovimo sa indikatorom, ali instrumentalno
*določanje tvroće vode je primjer ove titracije
Povratna titracija EDTA
-višak EDTA retitriramo sa rastopinom Mg+2 iona, koji tvori slabe kelate i neće krasti ligant iz kelata
-koristi se kada nema odgovarajućeg indikatora
*določanje SO4 iona je primjer
SO4 + BaCl2…BaSO4 + EDTA
Izmenjalna titracija EDTA
-dodamo višak MgL-2 i dođe do izmjene;
MgL-4 + Zn+2 <—-> ZnL-2 + Mg+2
