گزارش کار تیتراسیون کمپلکسومتری

با سلام این گزارش کار به درخواست خانم صالحی قرار داده شده است :

امید وارم که از این گزارش کار بهره ببرید .

روش های کمپلکسومتری یا پیچیده سنجی

تیتراسیونهای کمپلکسومتری: تعیین غلظت یک گونه(عمدتاً کاتیون فلزی) بتوسط تشکیل کمپلکس با یک لیگاند ....

با سلام این گزارش کار به درخواست خانم صالحی قرار داده شده است :

امید وارم که از این گزارش کار بهره ببرید . 

 گزارش كار آزمايشگاه شيمي تجزيه
 
    اندازه گيري غلظت Ca2+ و Mg2+ با استفاده از EDTA

روش های کمپلکسومتری یا پیچیده سنجی

تیتراسیونهای کمپلکسومتری: تعیین غلظت یک گونه(عمدتاً کاتیون فلزی) بتوسط تشکیل کمپلکس با یک لیگاند

انواع لیگاندها:

1- لیگاندتک دندانه ای:

 گونة دهنده زوج الکترون که معمولاً یک محل برای کوئوردیناسیون ویا تشکیل کمپلکس با کاتیون دارد.

2- لیگاند چند دندانه ای:

گونة دهنده زوج الکترون که چندین محل برای کوئوردیناسیون ویا تشکیل کمپلکس با کاتیون دارد. Ü عوامل کی لیت ساز

کی لیت: یک کی لیت هنگامی تشکیل می شود که یک یون فلزی با دو (یا بیشتر) گروه دهندة الکترون تک لیگاندی (چند دندانه ای) کوئوردینه شود.

EDTA

بهترین لیگاند چند دندانه ای برای تیتراسیونهای کمپلکسومتری اتیلن دي‌آمين تترا استيك اسيد (EDTA) می باشد.

EDTA یک ليگاند شش دندانه‌اي است که صرف نظر از بار کاتیونها با آنها به نسبت 1:1 تشکیل کمپلکس می دهد.

فرم های مختلف EDTA بر حسب  pH محیط

EDTA یک اسید چهار پروتونی است که بسته به  pH محیط به فرم های مختلف تبدیل می شود:

CT:  غلظتEDTA كمپلكس نشده است.

:a مقدار نسبي هر گونه به جزء مولي هر گونه

واكنش انجام گرفته در محيط اسيدي ملايم:

M n+ + H2Y 2-          MY (n-4)+ + 2H+

واكنش انجام گرفته در محيط خنثي تا بازي ملايم:

M n+ + HY 3-         MY (n-4)+ + H+

وسعت تشكيل كمپلكس باEDTA بهpH  محيط بستگي دارد.

- براي تيتراسيون كاتيونهايي از قبيلMg2+ و Ca2+ كه كمپلكس هاي نسبتاً ضعيف ايجاد مي‌كنند به محيط قليايي نياز است.

- اگر كاتيون كمپلكس قويتر تشكيل دهد در محيط اسيدي نيز مي‌توان تيتر نمود.

وابستگی تشکیل کمپلکس EDTA – کاتیون به pH

تيتراسيونهاي EDTA به علت وابستگي به pH در محلولهاي با pH ثابت (از پيش تعيين شده) انجام می شوند.

براي نگهداشتن يون فلزي به شكل حل شده (غیر رسوب) در داخل محلول (به خصوص در اوايل تيتراسيون) يك عامل كمپلكس كننده كمكي (مانند  NH3) به محلول اضافه مي‌كنند. درنتيجه ممکن است کاتیون به فرم های مختلف (علاوه بر Mn+) در محلول وجود داشته باشد. چونpH بر روي تشكيل كمپلكس تأثير دارد. تيتراسيونهايEDTA بهpH وابسته‌اند پس درpH (بافردار شده) اجراء مي‌گردد.

از روي k/MY مي‌توان غلظتهاي تعادلي يون فلزي و كمپلكس را روي هر نقطه از منحني تيتراسيون را محاسبه كرد.

منحنی های کمپلکسومتری

رسم pM (منفی لگاریتم غلظت کاتیون) بر حسب حجم EDTA افزوده شدهÜ  تعیین نقطه عطف نمودار Ü تعیین غلظت دقیق کاتیون مورد نظر

تعیین نقطه پایان در تیتراسیونهای کمپلکسومتری

از شناساگرهایی استفاده می کنند که با کاتیون تشکیل کمپلکسهایی را می دهد که رنگ آن متفاوت از رنگ شناساگر به فرم آزاد است.

شناساگر کمپلکسومتری خودش یک لیگاند است که با کاتیون مورد نظر تشکیل کمپلکس می دهد و دارای حداقل دو فرم آزاد و کمپلکس شده با فلز است.

اگر در طول تيتراسيون يك كمپلكس رنگي تشكيل شود، مي توان از اسپكتروفتومتري و ساير روشهاي دستگاهي براي تعيين نقطه پايان استفاده نمود. معرفهاي شيميايي نيز براي تعيين نقطه پايان تيتراسيون به كار مي روند. بعضي از ليگاند ها را مي توان به عنوان معرف در كمپلكسومتري به كار برد. ليگاند معرف با يون فلزي تشكيل يك كمپلكس رنگي مي دهد. مثل تيوسيانات با يون فريك.

البته كمپلكس يون فلز- معرف نبايستي پايدار تر از كمپلكس بين يون فلزي و عامل كمپلكس كننده كه به صورت تيترانت با تيتراند به كار مي رود، باشد. ليگاند معرف با يون فلزي محلول در ظرف تيتراسيون به صورت كمپلكس رنگي در مي آيد. در صورتي كه يون فلزي در تيتراند وجود نداشته باشد، كمپلكس يون فلزي- معرف رنگي تشكيل نمي شود.

تيوسيانات معرفي از اين نوع مي باشد كه در تيتراسيون آهن توسط EDTA به كار مي رود. قبل از نقطه پايان كمپلكس قرمز تيوسيانات  آهن (III) در محلول وجود دارد، در نقطه پايان رنگ ناپديد مي شود. اگر EDTA با آهن (III) تيتر شود، تغيير رنگ معكوس مي گردد. معرفي كه با يون فلزي تشكيل كمپلكسي را مي دهد كه در تيتراسيون شركت مي نمايد، معرف متالوكروميك گويند. بسياري از معرف هاي متالوكروميك به صورت معرفهاي اسيد باز عمل مي كنند. از اين لحاظ pH محلول بايستي كنترل شود. زيرا اين معرف ها علاوه بر يونهاي H+ نيز وارد واكنش مي شوند و همان تغيير رنگ را مي دهند و بايستي در محدوده اي از pH به كار روند كه در رقابت با يونهاي H+ نباشد.

شناساگر اريوكروم بلاك‌تي

از مهمترین و پر کاربردترین شناساگرهای کمپلکسومتری با لیگاند  EDTA است.

بسته به pH محیط یکی از فرم های شناساگر غالب است.

کمپلکس شدن شناساگر اریوکروم بلاک تی با کاتیون درpH بالاتر از 7

عمدتاً کمپلکسهای شناساگر اريوكروم بلاك‌تي با کاتیونها در محیطهای قلیایی ملایم به رنگ قرمز می باشد که متفاوت از رنگ شناساگر آزاد در این محیط است.

ملاک استفاده از شناساگرهای کمپلکسومتری

برای تشخیص دقیق نقطه پایان باید

1-   kf(Min) < 1/10 ´ kf(MY)

2- در غير اينصورت اگر kf(Min) <1/10´kf(MY)، نقطه پاياني زودرس داريم (يك مقدار فلز توسط شناساگر مصرف مي‌گردد).

مانند مورد تیتر  Ca2+ با EDTA

راه حل: استفاده از یک شناساگر دیگر

3- از طرف ديگر اگر   kf(MIn) << 1/10 ´ kf(MY)  Ü نقطه پاياني ديررس داريم

انواع روشهاي تيتراسيون با EDTA 

1ـ مستقيم: باید راهي براي تعيين نقطه پاياني وجود داشته باشد  وMn+ با EDTA سريعاً تشکیل كمپلكس دهد.

2ـ معكوس: كاتيونهايي كه باEDTA تشكيل كمپلكس بسيار پايداري مي‌دهند. ولی شناساگر مناسبی براي تعیین نقطه پايان وجود ندارد.

(مازاد)Mn+ + Y4- D MYn-4 + Y4

EDTA (مازاد) با Ca2+  یا Mg2+  در حضور شناساگر اریوکروم بلاک تیتر می گردد.

3- تيتراسيونهاي جانشيني: وقتی که شناساگر مناسبي براي يون فلزي وجود نداشته باشد.

MgY2- + Mn+ g MYn-4 + Mg2+

Mg2+  آزاد شده توسط EDTA تيتر مي‌گردد.

 شرط انجام تیتراسیون: kf(MY) >>  kf(MgY)

4-  تيتراسيونهاي قلياسنجي:

Mn+ + H2Y2- (excess) D MYn-4 + 2H+

يون هيدروژن آزاد شده را توسط قلیا یا باز تيتر مي‌كنند.

گراوی متری:

تجزیه وزنی بر مبنای اندازه گیری وزن یک ماده با ترکیب معلوم که ارتباط شیمیایی با ماده مورد تجزیه وارد استوار است وممکن است به روش های زیر صورت گیرد:

1- طریقه رسوب دادن: توسط اضافه کردن یک معرف جزء مورد نظر را از بقیه اجزا به صورت رسوبی که ترکیب شیمیایی آن معلوم است جدا می کنند.

2- روش های تبخیری: اجسامی که دارای اجزای فراری چون H2O,CO2 هستند، حرارت داده و گاز حاصله داده را به وسیله جاذب جذب می کنند.

3- روش الکترولیتیک: توسط عبور دادن جریان الکتریکی در کاتد رسوب مي دهند.

شرح آزمايش:

ابتدا 20 ml از محلول Ca2+ و Mg2+ را برداشته، 2.5 ml محلول بافر آمونياك و آمونيوم كلريد، و 8 قطره معرف اريو كروم بلاك تي به آن اضافه كرده تا قرمز شود. سپس محلول را با EDTA تيتر كرده تا به رنگ آبي درآيد. حجم V1 را مي خوانيم(V1 = 39.1 ml)  .

در مرحله بعد نيز 20 ml از محلول را برداشته، 2 ml سود 5 نرمال و 4 قطره معرف كالكون اضافه مي كنيم. محلول صورتي مي شود. آن را با EDTA تيتر مي كنيم تا آبي شود. حجم V2 را مي خوانيم(V2 = 18.2 ml)  .

با روابط زير، غلظت Ca2+ وMg2+ را حساب مي كنيم:

N1.V1 = N2.V2

NEDTA ×V2 = NCa×VCa

0.01×18.2 = NCa×20

NCa = 0.0091

NEDTA ×(V1-V2) = NMg×VMg

0.01×(39.1-18.2) = NMg×20

NMg = 0.01

حجم فایل :  16کیلو بایت | فرمت فایل ها :doc.   | زبان : فارسی
 لینک دانلود | پسورد فایل : kimiagari.ir