Các phương pháp chuẩn độ tạo phức dựa trên phản ứng tạo phức của các chất Trong phân tích thể tÍch, người ta thường dùng các phương pháp chuẩn độ tạo phức sau đây:
Phương pháp thủy ngân II. Phương pháp này dựa tiên phản ứng tạo phúc bền giữa ion Hg* véi cdc anion clorua, bromua, iodua va xianua Thi du:
Hg + Cl” == Hegcit
HgCh + Cl” == HgCl,
Hg’ + 4Í” == Hgi?-
Ph d, +. Phương pháp này dựa tiên phản ứng tạo phúc giữa lon Äg! và
ion xianua PY we
Agt + 2CN~ == Ag(CN)y
Phuong phép.compleron Phung pháp này dựa trên phản ứng tạo phức của cúc jon kim loại với nhớm thuốc thử hữu cơ có tên chung là complexon như đã nói trang chương 5 ở tiên
Complexon là những dẫn xuất của axit aminopoliea ylle. Trong số các thuốc thử đó thì complexon IH: muối đinatri của axit ekylandiamiatetzaaxetic là hợp chất được sử dụng phổ biến nhất Các complexon nơi chung và complexon TH nói riêng tạo phức bên với hàng chục ien kim loại Các phản ứng tạo phúc này thỏa miãn các diều kiện của các phản ứng dùng trong phân tích, do đó, ngày nay phương pháp complexon là phương pháp dược sử dụng rộng rãi nhất trong phân tích thể tích Trong chương này chúng ta đề cập chủ yếu đến phương pháp chuẩn độ này
Hữ PHUONG PHAP CHUAN DO TẠO PHÚC
6.1. Phương pháp chuẩn dộ complexon
© phần này chúng tá xét phương pháp chuẩn độ dùng dung dich complexon II] lam dung dịch chuẩn
6.1.1. Chất chỉ thị trong phương phần complexan
Để xác định điểm tương đương tiong phương pháp complexon, người ta đùng một số loại chất chỉ thị Eaai chất chỉ thị được sử dụng nhiều nhất (cđ tới hàng chục chất khác nhau) được gọi là chất chỉ thị mâu kim loại O đây chứng ta chỉ xót loại chất nay
an kim Ìont là những chất mâu hữu cơ, có khả nang bạo với các ion kim loại phức cảng của có mẫu và trong những điều kiện xác định, màu của phức đó khác với mâu của chất chỉ thị tự do Các chất chi thi mau kim loại thường là nhitng axi hữu cơ yếu hoặc bazứ yếu, phõn từ của chỳng chứa những nhúm mang mau và trợ mẫu nên cũng là những chải chỉ thị pH Do đặc điểm kế trên, mâu của chất chỉ thị loại này hiển đổi theo pM (nM = -log[M"'hvà theo pH của dung dịch
Khi chon chất chỉ thị cho sự chuẩn đỡ một inn kim loại nào dở bằng phương pháp comploxen, người ta phai chọn pH thích hợp (bằng cách dùng các dung dịch đệm thích hợp) để phản ứng tạo complexonat kim loại xảy ra hoàn toàn, chất chỉ thị tự do và phúc của chất chỉ thị với ion kim loại phải cổ mâu khác nhau, dễ phân biệt và sự đổi mâu của chất chỉ thị phải vảy ta ở vất gần điểm tương đương
Khoảng đổi mâu của chất chỉ thị mâu kim loại là khoảng pM trong dd có thể gây ta sự biển đổi màu của chất chỉ thị
ác chất chỉ thị
Giá sử Ind là dạng của chất chỉ thị tạo với ion kim loại phức mâu Dựa vào can bằng:
M + ùnd ==Mind
ta có thể tính được khoảng đổi mẫu của chất chỉ thị (ở đây để đơn giản hóa trong cân bằng tiên ta không viết điện tÍch của các ion). ThÍ dụ, xét trường hợp của lon Mg?? và chứt chÍ thị erioerom đen T (thường dược viết tất là ET-00)
ET-00 là đa axit yếu, ta kí hiệu là HyInd, anuion Ind3- cd mau đa cam, tạo với ion NG! phúc chất có mẫu đó:
Mg?* + Ind” =° Mgind” ta)
Hãng số không bền của phức đó:
Mg??]fInd?' :
c _ Mat ina) = 107 (6.1)
C= (Mgind7]
Yen Ind}: con phan tng vdi ion Ht tao thành những đạng axit cá màu khác nhau:
Ind® + Ht =e= Hind? = pK, = 11,5 (b)
dav cam xanh
Hind#: + H* == HạInd” pk, = 630 (0)
xanh đỏ
Đặt Ind' là nồng độ của cáo dạng của chất chỉ thị không liên kết với lon kim loại dung địch, tức là:
CO sé HOA HOC PHAN TÍCH HH
[mđ'] = (na + (HInd?] + [HaInd”] (69)
Hàng số không bền diện hiện của phức giữa Mg?t va EBT-00 là
(Mg?*y[Ind"]
= [Mgind-} (69) 63
Từ biểu thức các hàng số cân bằng (b) và (c), ta suy ta;
: (ina ]{H*] [Ind3J[E
{Ind} = [Ind] eae) Passi 18) Ky KK,
, ‡
Ị = [Ind] (t+ kt iy 3 ——+——— EU") tr ị i i
= (Ind ena Từ (6 3) và (6.4), suy rủi ˆ .
(Mg?*}(Ind*]
IC = [Mgind=] “aay = Keay (6 8)
MgInd~
và (Mg?) = Kk" Met [Ind'] (6 6)
[MgInd”]
pMg = ~log[Mg**} = pk’ ~ log
[mở]
Kk 1 1 [MgInd~]
= pK’ = logay Ind(M) nay) ~ log [ind] (6 6.a) Nhu vậy, ứng với mỗi giá trị ctia pMg, tai pH Xác dinh, Ht sé {MgInd~]/[[nd]} có giá trị xác định Màu sắc của đụng dịch phụ thuộc vào tl sé dé Ta phan biệt mâu củn một trong hai dang khi nồng độ của nó lớn hơn dạng kía một số lần, thông thường khoảng 19 lần. Và trong trường hợp này khoảng đổi màu của chất chỉ thi la pK’ + 1. Khi pM
> pẹ" + 1 dung dịch cố màu của chất chỉ thị tự do, khi pÀ/ < pK’ — 1 dung dich cd mầu của phức MpgInd~. Màu sắc của chất chi thi tu do con phụ thuộc vào pEẽ của dung dich Khi pH < pk, chit chỉ thị tồn tại trong dung dịch chủ yếu dưới dạng Hy Ind mau do. Khi pk, < pH < pK, chat chi thi ton tại trong dung dịch chủ yếu dưới dang HInd?
mâu xanh và khí pH > pK, chat chỉ thị trong đưng địch tồn tại chủ yếu dưới dang Ind3-
mau da cam SỐ
Dựa vào phương trÌnh (6 6) La có thể vẽ được giản đồ sự phụ thuộc của khoảng đổi mẫu của chất chỉ thị vào pH của dung dịch. Trên hình 6 1 là giản đồ đó đối với trường hợp ET~00—Mpg2+
Gũng như trong phương pháp trung hòa, để chọn chất chỉ thị thích hợp che sự chuẩn độ một ion kim loại nào đở, trong phương pháp complexon, người ta cũng đựa vào đường
định phân hoặc việc tính sai số chỉ thị l
Trên hình 6.1 là giản đồ biểu điễn sự phụ thuộc khoảng đổi màu của #T~00 đối với lon Mỹ?* và pH của dung địch Dựa vào đồ thị này và dường định phân khi chuẩn độ