Для визначення точки еквівалентності в комплексонометрії застосовують спеціальні металлохромние індикатори (металлоіндікатори): еріохром чорний Т, мурексид, еріохром темно-синій, пірокатехіновой фіолетовий і ін. Всі названі індикатори являють собою слабкі органічні кислоти, які змінюють своє забарвлення залежно від рН середовища. Крім того, виконуючи роль полідентатних лігандів, металлоіндікатори утворюють забарвлені сполуки з катіонами різних металів.
Еріохром чорний Т - натрієва сіль складної Трехосновной сульфокислоти (1-окси-2-нафтілазо-6-нітро-2 нафтол-4-сульфокислота). У водному розчині цей індикатор дисоціює повністю на катіон натрію і аніон індикатора:
У свою чергу, індикаторний аніон в залежності від реакції середовища в більшій чи меншій мірі дисоціює за рівнянням:
Н2 Ind - ↔H + + HInd 2 ↔ 2H + + Ind 3
червоний синій помаранчевий
при рН<6 равновесие сдвигается в сторону образования аниона Н2 Ind -. имеющего красную окраску. В интервале рН, от 7 до 11, эриохром черный Т находится в основном в виде ионаHInd 2-. окрашенного в синий цвет. При рН>11,6 індикатор майже повністю диссоциирован, його аніонInd 3 забарвлений в помаранчевий цвет.Еріохром чорний Т утворює з катіонами - комплексоутворювачами пофарбовані внутрішньокомплексні з'єднання, добре розчинні у воді. Так з двовалентним металом, наприклад з кальцієм, утворюється комплекс вино-червоного кольору:
HInd 2+ Са 2+ ↔ СаInd - + Н +
Утворений комплекс еріохрома чорного Т з катіоном металу менш міцний, ніж комплекс того ж металу з трилоном, тому трилон Б може витіснити індикатор з його з'єднання з катіоном металу по наступному рівнянню:
Са Ind - + Н2 Т 2 ↔ Са Т 2 + HInd 2 + Н +
Умови титрування в методі комплексонометрії
Реакції іонів металу з трилоном Б і з іонами індикаторів - оборотні. Хімічна рівновага зазначених реакцій буде зрушено в бік утворення комплексів іонів металу з трилоном Б і з іонами металлоіндікаторов тим більше, ніж буде нижче концентрація іонів водню в розчині. Тому, для повноти протікання реакцій комплексоутворення потрібно лужне середовище. Однак в сільнощелочних розчинах (при рН> 10) спостерігається утворення оксікомплексних з'єднань металів або навіть випадання опадів гідроксидів металів.
У зв'язку з цим титрування більшості катіонів проводять зазвичай в аміачної середовищі (NH4 OH + NH4 CI) при рН = 8 -: - 10.
Тема: «Комплексні сполуки. Лабораторна робота «Визначення жорсткості води і концентрації іонів Са2 + в біологічної рідини».
1. Тема заняття: Комплексні сполуки. Лабораторна робота «Визначення жорсткості води і концентрації іонів Са 2+ в біологічній рідинах»
2. Форма організації навчального процесу: практичне заняття, лабораторна робота.
3. Значення теми: Досліджувана тема є одним з важливих розділів загальної та неорганічної хімії, тому що дозволяє зрозуміти роль комплексних сполук для організму людини: миоглобин, гемоглобін і ін. Амінокислоти, білки, НК і вітаміни, гормони є активними лігандами і, взаємодіючи з катіонами металів, утворюють різноманітні комплексні сполуки, які виконують певні біологічні функції.
4. Навчальна мета. Студентам необхідні знання комплексних сполук для того, щоб вміло користуватися ними у своїй практичній діяльності. Для вивчення властивостей біологічно активних речовин, лікарських препаратів, ферментів необхідно вміння проводити експериментальні дослідження, пов'язані з визначенням їх складу.