Bài giảng Hóa phân tích - Bài 7: Phương pháp tạo phức
BÀI 7
PHƯƠNG PHÁP TẠO PHỨC
1. Lý thuyết về phức chất:
– Caùc phaân töû, ion coù theå keát hôïp vôùi nhau taïo phöùc chaát:
CoCl3 + 6NH3 = [Co(NH3)6]Cl3
̅
Fe2+ + 6CN = [Fe(CN)6]4
BF3 + F- = [BF4]-
– Ñònh nghóa phöùc chaát (ôû traïng thaùi raén vaø dung dòch):
Phöùc chaát laø hôïp chaát ôû nuùt maïng tinh theå coù chöùa
caùc ion phöùc tích ñieän döông hay aâm (ion phöùc) coù khaû
naêng toàn taïi ñoäc laäp trong dung dòch.
Thaønh phaàn phöùc chaát
Phoái töû
[M (L)n]ñt
Caàu ngoaïi
Caàu noäi
Phöùc chaát:
Soá phoái töû
Chaát taïo phöùc
Ñieän tích PC = Ñt (M) + n. Ñt (L)
Ví duï:
K3[Fe(CN)6]
[Fe(H2O)6]Cl2
Nguyeân nhaân taïo phöùc chaát:
Do töông taùc tónh ñieän hoaëc cho – nhaän hoaëc goàm caû 2 töông taùc
treân giöõa nguyeân töû trung taâm (M) vaø phoái töû (L)
Phaân loaïi PC: Cation
[Co(H2O)6]3+
[Al(OH)4]-
Anion
Trung hoøa
[Fe(CO)5]
[Co(NH3)3Cl3]
Goïi teân PC : cation + anion phöùc
hay cation phöùc + anion
Haèng soá beàn cuûa phöùc (Kb)
K4[Fe(CN)6] = 4K+ +[Fe(CN)6]4
̅
[Fe(CN)6]4 ⇌ Fe2+ +6CN
[Fe2 ][CN ]6
Kkb
[[Fe(CN)6 ]4 ]
1
Kb
Kkb
Kkb caøng lôùn phöùc caøng keùm beàn.
Ý nghĩa của hằng số bền (K, ) – hằng số
không bền (Kkb, ’):
- Dꢀa vꢁo hꢂng sꢃ bꢄn hoꢅc hꢂng sꢃ không bꢄn
cꢆa cꢇc phꢈc, có thể tính được nồng độ cꢆa phꢃi
tử và chất tạo phꢈc.
Vꢀ dꢁ: tꢀnh nꢁng đꢂ của phối tử và chất tạo phức
trong dung dịch [Ag(NH3)2]+ có nꢁng đꢂ 1M,
cho Kkb[Ag(NH3)2]+ = 5,89.10-8
- Nếu trong dung dịch có nhiꢄu chất có khả năng
tạo phꢈc thì có sꢀ cạnh tranh. Chất nào có hꢂng
sꢃ bꢄn lớn (hay hꢂng sꢃ không bꢄn nhỏ) sẽ
chiếm ưu thế.
Vꢀ dꢁ: nꢃu cho muối Zn2+ tác dụng vꢄi Magiê
complexonat theo phương trình:
MgY2- + Zn2+ ZnY2- + Mg2+
Kkb(MgY 2 ) 108,7
Kkb(ZnY 2 ) 1016,3
Vì:
Hꢂng sꢃ bꢄn cꢆa phꢈc kim loại với EDTA
(phꢈc bꢄn với cation, không mꢁu vꢁ tan)
Cation KYM
Ag+ 2,1 . 107 7,32 Cu2+
Mg2+ 4,9 . 108 8,69 Zn2+
Ca2+ 5,0 . 1010 10,70 Cd2+
lgKYM Cation KYM
lgKYM
6,3 . 1018
3,2 . 1016
2,9 . 1016
18,80
16,50
16,46
21,80
18,04
16,13
25,10
25,90
23,20
Sr2+
4,3 . 103 8,63 Hg2+ 6,3 . 1021
Ba2+
5,8 . 107 7,76 Pb2+
1,1 . 1018
1,3 . 1016
1,3 . 1025
7,9 . 1025
1,6 . 1023
Mn2+ 6,2 . 1013 13,79 Al3+
Fe2+ 2,1 . 1014 14,33 Fe3+
Co2+ 2,0 . 1016 16,31 V3+
Ni2+ 4,2 . 1018 18,62 Th4+
Ứng dụng của phản ứng tạo phức:
- Tạo kết tꢆa: FeCl3 + 6KSCN → K3[Fe(CN)6] + 3KCl
- Hòa tan kết tꢆa: AgCl + NH3 → [Ag(NH3)2]Cl
- Che cꢇc ion gây cản trở:
2-
Fe3+ + 3HPO4 → [Fe(HPO4)3]3-không màu
vàng
- Thay đổi tính axit – bazo cꢆa cꢇc chất:
Al(OH)3 + 6F- → [AlF6]3- + 3OH-
- Thay đổi tính oxi hóa khử cꢆa cꢇc chất:
2Fe3+ + 2I- ⇌ 2Fe2+ + I2; 6F- + Fe3+ → [FeF6]3-
2. Định lượng bằng PP Complexon
2.1 Giới thiệu các hợp chất Comphexon
- Complexon I (Trilon A), lꢁ
nitril triacetic acid (NTA), viết
tꢉt lꢁ H3Y. (Dùng làm chất
che)
Complexon II lꢁ etylen diamin
tetraacetic acid (EDTA), viết
tꢉt lꢁ: H4Y. (ít tan trong nước
nên ít dùng)
- Complexon III (Trilon B) lꢁ muꢃi dinatri cꢆa
acid etylen diamin tetra acetat (EDTA-Na2),
viết tꢉt lꢁ: Na2H2Y (hoꢅc H2Y2-). (Tan tốt trong
nước, độ tinh khiết cao nên được dùng nhiều)
- Đꢀc trưng phức complexon: (1) Tan tꢃt trong
nước và một sꢃ dung môi hꢊu cơ. (2) Phản ꢈng
với rất nhiꢄu ion kim loại khꢇc nhau ở cꢇc giá trị
pH khꢇc nhau, tꢈc là có sꢀ chọn lọc ion này so
với ion khác. (3) Phản ꢈng với ion kim loại theo
tỷ lệ 1:1
- Ứng dụng: Chuꢋn độ trꢀc tiếp; Chuꢋn độ thừa
trừ; Chuꢋn độ thế; Sử dꢌng làm chất che.
2.2 Nguyên tắt của phương pháp: dꢅa trên phꢆn
ứng tạo phức bền, tan của cꢇc complexon (đặc
biệt là EDTA) vꢄcation kim loi.
Nhꢁng yêu cꢂu đꢃi vꢄi phản ứng tạo phức được
sử dụng trong chuꢅn đꢆ:
+ Phản ꢈng xảy ra hoꢁn toꢁn Kkb phải rất nhỏ.
+ Phản ꢈng phải xảy ra nhanh.
+ Chꢍ tạo một thành phꢎn phꢈc.
+ Phải có PP xꢇc định điểm tương đương.
2.3 Chỉ thị kim loại trong chuꢅn đꢆ complexon
Cơ chế:
- Trước chuꢋn độ: Mg2+ + HInd2- ⇌ MgInd- + H+
(Xanh) (Đỏ nho)
- Khi chuꢋn độ: Mg2+ + H2Y2- ⇌ MgY2- + 2H+
- Tại điểm tương đương, có sꢀ cạnh tranh tạo phꢈc:
MgInd- + H2Y2- + OH- ⇌ MgY2- + HInd2- + H2O
(Đỏ nho)
(Xanh)
Yêu cꢂu đꢃi vꢄi chỉ thị kim loại:
- Phản ꢈng tạo phꢈc giꢊa chꢍ thị với ion kim loại
lꢁ phản ꢈng thuꢏn nghịch.
- Mꢁu cꢆa chꢍ thị dạng tꢀ do phải khꢇc (tương
phản) với mꢁu cꢆa dạng phꢈc với ion kim loại.
- Phꢈc cꢆa chꢍ thị với kim loại phải kꢐm bꢄn hơn
phꢈc cꢆa complexon với kim loại
3. Các phản ứng chuꢅn đꢆ thông dụng
Đỏ nho
Đỏ nho
Đỏ nho
đỏ
Đỏ nho
Tải về để xem bản đầy đủ
22 trang
13/01/2024
13460
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa phân tích - Bài 7: Phương pháp tạo phức", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_phan_tich_bai_7_phuong_phap_tao_phuc.pdf
