Условная константа устойчивости комплексонатов при дополнительном комплексообразовании иона металла

Комплексонометрическое определение металлов осуществляется при постоянном значении рН раствора, поддерживаемое с помощъю буферных смесей, в состав которых входят частицы (L), например, молекулы аммиака, хлорид-, гидроксид-ионы и др., способные образовывать комплексные соединения с ионами металла, несвязанными с комплексоном. При этом образуется ряд дополнительных комплексов различного состава, влияние которых учитывают с помощью коэффициента конкурирующей реакции (Mⁿ⁺), представляющего собой мольную долю ионов Mⁿ⁺в общей концентрации несвязанного с комплексоном иона металла с учетом дополнительного комплексообразования С (M) = [Mⁿ⁺] + [MLⁿ⁺] + [ML₂ⁿ⁺] + · · · + [ML_mⁿ⁺]:

откуда.

[Mⁿ⁺] = C (M)· (Mⁿ⁺) (2.4).

Преобразуем уравнение (2.1), подставив вместо [Mⁿ⁺] и [Y^4-] их выражения из (2.4) и (2.2):

откуда.

(2.5).

Величина K" называется условной константой устойчивости комплексоната в случае дополнительного комплексообразования иона металла и с учетом протонирования комплексона.

Значение (Mⁿ⁺) рассчитывают из величин общих (кумулятивных) констант устойчивости комплексов MLⁿ⁺, ML₂ⁿ⁺· ·· ML_mⁿ⁺(₁,₂· ·· _m), которые являются произведением соответствующих ступенчатых констант устойчивости (₁ = K₁; ₂= K₁· K₂ и т. д.), и равновесной концентрации лиганда L:

(2.6).

Пример 2. Рассчитать условную константу устойчивости комплексоната меди с ЭДТА в 0,01 М растворе аммиака при рН=9 и сделать заключение о возможности количественного определения меди в этих условиях.

Решение. Из табл.1 lgK (CuY^2-) = 18,8, т. е. K (CuY^2-) = 6· 10¹⁸; из табл.2 при рН=9 (Y^4-) = 5,2· 10^-2; из справочника для аммиаката меди [Cu (NH₃)₄]²⁺ ₁ = 1,3· 10⁴; ₂ = 4,1· 10⁷; ₃ = 3,0· 10¹⁰; ₄ = 3,9· 10¹². Тогда по (2.6) и (2.5):

= 1,4· 10^-5 и K"(CuY^2-) = 6· 10¹⁸·1,4·10^-5·5,2·10^-2 = 4,4· 10¹²> 10⁸.

Количественное определение меди в указанных условиях возможно.