KOMPLEKSOMETRİK TİTRASYONLAR

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "KOMPLEKSOMETRİK TİTRASYONLAR"

Volkan Kıvanç
5 yıl önce
İzleme sayısı:

1 KOMPLEKSOMETRİK TİTRASYONLAR Kompleks oluşması esasına dayanan titrasyonlardır. Mg 2+ + H2Y 2- MgY H + kelat kompleksi Kelatometrik titrasyonlar Mg 2+ + H2Y 2- [MgY] H + KOMPLEKSOMETRİK TİTRASYONLAR Etilendiamin tetraasetik asid = EDTA EDTA disodyum tuzu HOOC CH2 CH2 - COONa : N CH2 CH2 N : NaOOC CH2 CH2 COOH EDTA (Etilen Diamin Tetra Asetikasit): EDTA molekülü, bir metal iyonunu bağlayabilecek, 4 karboksilgrubu ve 2 amin grubu olmak üzere 6 elektron sunan gruba sahiptir. Bu nedenle EDTA 6 dişli bir liganddır. Bir EDTA çözeltisinde EDTA; H 4 Y H 3 Y - H 2 Y 2- HY 3- Y 4- olmak üzere beş ayrı şekli bulunur. Bunların çözeltide ne oranda bulunduğu ortamın ph ına bağlıdır. 1

2 EDTA çözeltisinin en önemli özelliği, metal katyonunun değerliği ne olursa olsun 1/1 oranında birleşmesidir. 2

3 EDTA molekülünün iyonlaşma denge sabitleri 3

4 . = Titrasyon Eğrisi Metal iyonunun molar konsantrasyonu hesaplanır. Ordinat : log (pm); Absis : EDTA hacmi (ml) 50 ml 0.1 M Mg 2+ çözeltisinin ph = 10 da 0.1 M EDTA çözeltisi ile titrasyonunda: * Başlangıçta (V=0 ml) Mg 2+ = 10-1 mol/l pmg = -log10-1 = 1 dir. *10 ml 0.1 M EDTA katıldığında: *49.95 ml 0.1 M EDTA katıldığında: Mg 2+ = 50 x x 0.1 = 5 x 10-5 mol/l pmg = -log 5 x 10-5 = 4.3 tür. *Eşdeğer noktada: Mg 2+ iyonu sadece Mg-EDTA kompleksinin disosiyasyonundan oluşur. MgY 2- Mg 2+ + Y 4- Kd = 2.04x10-9 Mg 2+ K koşullu sabite eşitliğinden hesaplanır. Mg 2+ = 50 x x 0.1 = 4 = mol/l pmg = -log = 1.17 dir. Ortamda çeşitli EDTA türleri bulunduğu için : - Y 4- yerine Y - Kd yerine K = Kd x = 2.04x10-9 x 2.9 (ph=10 için) = 5.9x10-9 alınır. K = Mg2+ Y MgY 2- Kd x = 5.9x10-9 Eşdeğer noktada Mg 2+ iyonu ve Y ; Mg-EDTA kompleksinin disosiyasyonundan oluştuğu için Mg 2+ = Y dir. Mg 2+ 2 = 5.9x10-9 x MgY 2- Ekivalans noktasında 50 x 0.1 = 5 mmol Mg 2+ dan 5 mmol MgY 2- kompleksi oluşur. O halde: MgY 2- = 50 x 0.1 / 100 = 5 x 10-2 mol/l dir. Mg 2+ = 5.9x10-9 x 5 x 10-2 = 1.7 x 10-5 mol/l pmg = -log 1.71 x 10-5 = 4.76 *50.05 ml 0.1 M EDTA katıldığında: MgY 2- = 50 x 0.1 / = mol/l Y = x x 0.1 = 4.99 x 10-5 mol/l Mg 2+ = K MgY2-5.9 x 10-9 x = Y 4.99 x 10-5 = 5.9 x 10-6 mol/l pmg = -log 5.9 x 10-6 =

5 5

6 6

Metal Endikatörleri (= Metalokromik end.) Metal iyonları ile renkli kompleksler oluşturan, kendileri de renkli olan organik bileşiklerdir. V=0 Metal iy.

Mg-Erio T + EDTA Mg-EDTA + Erio T mavi Endikatör seçiminde dikkat edilecek hususlar: 1) ME kompl. dayanıklılığı < MY kompl.

7 Metal Endikatörleri (= Metalokromik end.) Metal iyonları ile renkli kompleksler oluşturan, kendileri de renkli olan organik bileşiklerdir. V=0 Metal iy. + Endikatör ME kompl. (renkli) V>0 M + Y MY E.N. ME + Y MY + E serbest end. (renkli) Mg 2+ + Erio T Mg Erio T kompl. Kırmızı Mg 2+ + EDTA Mg EDTA kompl. Mg-Erio T + EDTA Mg-EDTA + Erio T mavi Endikatör seçiminde dikkat edilecek hususlar: 1) ME kompl. dayanıklılığı < MY kompl. Dayanıklılığı 2) ME kompleksinin dayanıklılığının yeterli olması ( E.N.dan önce serbest end. bulunmamalı) Eriokrom siyahı T Kalkon Müreksid Kalsein Ksilenol oranj Metiltimol mavisi a) Başlangıçta b) Eşdeğerlik noktasında c) Eşdeğerlik noktasını aşınca 7

8 Spektrofotometrik Olarak Bitiş Noktası Tayini a) Sadece M iyonu absorbsiyonu b) Sadece Titrant absorbsiyonu c) Sadece Kompleks absorbsiyonu d) M ve Titrant absorbsiyonu, Kompleks absorbsiyon yapmaz e) Titrant ve Kompleks absorbsiyonu f) Sadece İndikatör absorbsiyonu Titrasyon Metotları 1) Direkt titrasyon 2) Geri titrasyon: - uygun bir endikatör yoksa - çalışılan ph da metal hidroksidi oluşuyorsa - M-EDTA kompleksi yavaş oluşuyorsa M + EDTA (HBA) M-EDTA EDTA (kalan)+ End. Ayarlı ZnSO4 / MgSO4 çöz. ile titrasyon (EDTA + Zn 2+ Zn-EDTA) 3) Sübstitüsyon titrasyonu: Eşdeğer noktanın iyi belirlenememesi durumunda kullanılır. Bu işlemde tayin edilecek maddeye (M 2+ ) Zn-EDTA veya Mg-EDTA çözeltisini fazlası ilave edilerek Mg 2+ ile yer değiştirmesi sağlanır ve serbest Mg 2+ daha sonra standart EDTA ile titre edilir. MgY 2- + M 2+ MY 2- + Mg 2+ Örnek: Ca 2+ un EDTA ile titrasyonu (End.: ErioT) Ca-Erio T kompl.dayanıkl.< Mg-Erio T kompl.dayanıkl. Ca-EDTA kompl.dayanıkl.> Mg-EDTA kompl.dayanıkl. Ca 2+ + MgY 2- CaY 2- + Mg 2+ Mg 2+ + E MgE (kırmızı) Mg 2+ + H2Y 2- MgY H + MgE + H2Y 2- MgY 2- + E + 2H + (mavi) 3)Endirekt tayinler: EDTA ile kompleks oluşturmayan katyon veya anyonların analizi. * Na + + Mg-uranil asetat Na-Mg-uranil asetat + asit çözülür Mg 2+ / EDTA tit. edilir. * SO Ba 2+ (ayarlı BaCl2 çöz.hba) BaSO4 Ba 2+ (kalan) EDTA ile titre edilir. * CN - + Ni 2+ (ayarlı NiSO4 çöz.hba) Ni(CN) Ni 2+ (kalan) EDTA ile titre edilir. Kullanılan çözeltiler: - Tampon çözeltiler: (NH3 NH4Cl) T.Ç. ph=10 - Endikatörler: Genellikle katı halde kull. (Erio T + NaCl), (Müreksit + şeker) - EDTA çözeltisi: Na2H2C10H12O8N2. 2H2O = l 0.05 M EDTA x 0.05 = 18.6 g EDTA/l Primer standard : CaCO3 CaCO3+ HCl + NaOH + hidroksinaftol mavisi(pembe) + EDTA çöz. Titr. Eşd. nok. (mavi) - ZnSO4 çözeltisi ZnSO4. 7H2O = l 0.05 M ZnSO4 çöz x 0.05 = g/l Ayarlı EDTA çözeltisi ile titre edilir. 8

9 Uygulamalar: EDTA artı iki ve üç oksidasyon durumundaki birçok katyonla, bileşim oranı 1:1 olani dayanıklı ve suda çözünen kompleksler verir. Mg,Ca,Zn,Al,Sr,Ba,Co,Ni,Fe,Mn,Hg,Pb,Cu,Cd,Bi tuzları EDTA ile analiz edilir. Örnekte birden fazla kompleks yapan katyon varsa, maskeleme maddelerinden yararlanılır. Maskeleyici analiz edilecek numunedeki bazı bileşenlerin EDTA ile reaksiyona girmesini engelleyen bir maddedir. Siyanür, florür, tartarat, trietanolamin Al 3+ ve Zn 2+ yanyana M.T.: Örnek çöz. + EDTA çöz. ile titr. V1 ml (Al ve Zn için) Örnek çöz. + Trietanolamin Al-trietanolamin + EDTA çöz. ile titr. V2 ml (Zn için) (V1 V2) ml Al için harcanan EDTA çöz. (V1 V2) x MEDTA = mmol Al V2 x MEDTA = mmol Zn * Mg 2+ ve Zn 2+ M.T.: Maskeleme maddesi: KCN KCN + Zn 2+ Zn-siyanür oluşur. Mg 2+ ve Zn 2+ içeren bir çözelti 250 ml lik balon jojede su ile hacmine tamamlanıyor. 25 ml örnek çözeltisi ph=10 da O.1001 M EDTA çöz. ile titre ediliyor ve 16.7 ml çöz. harcanıyor. Bir başka 25 ml örn. çöz. KCN çöz. ile muamele edildikten sonra EDTA çöz. ile titre ediliyor, 11.6 ml harcanıyor. Örnek çözeltisindeki Mg 2+ ve Zn 2+ miktarları? (Mg=24.3; Zn=65.4) V1 = 16.7 ml (Mg ve Zn için harcanan) V2 = 11.6 ml (Mg için harcanan) (V1 V2) = = 5.1 ml (Zn için harcanan) 11.6 x = mmol EDTA= mmol Mg x 24.3 = mg Mg /25 ml örn. çöz x 10 = mg Mg /250 ml Zn: 5.1 x x 65.4 x 10 = 334 mg Zn/250 ml Suyun sertlik derecesinin saptanması: Suyun sertliğine neden olan iyonlar: Ca 2+ ve Mg 2+ Su örneği EDTA çözeltisi ile titre edilir. Sonuç Fransız Sertlik Derecesi (FSD) cinsinden bildirilir. 1 litresinde 10 mg CaCO3 a eşdeğer miktarda kalsiyum iyonu içeren suyun sertliği 1 FSD dir. Hardness rating Concentration of Calcium Carbonate (mg/l) Soft 0 to <75 0 to <5.2 Medium hard 75 to < to <10.5 Hard 150 to < to <21 Concentration of Calcium Carbonate (grains/us gallon) 10 mg Ca CO3 / 1 l 1 FSD Su örn. (ph=10) + NaCN demir, mangan, çinko (50 ml) ile kompleks yapar. + trietanolamin aluminyum ile kom. + askorbik asit CuII CuI katıldıktan sonra 0.02 M EDTA çöz. ile titre edilir. (End. = Eriokrom siyahı T =Erio T) V x M x x 20 = mg Ca CO3 / 1l Suyun sertliği = mg Ca CO3 = FSD ml su örneğinin titrasyonu için 6.3 ml M EDTA çöz. harcanmışsa, suyun sertliği? (CaCO3 = 100.1) 6.3 x = mmol CaCO x = mg CaCO3/50 ml su örn x 20 = mg CaCO3/1 l su örn. Very hard 300 and greater 21 and greater Information for the table above from Su örneğinin sertliği = = 28.2 FSD dir. 10 9

10 10

Benzer belgeler

KOMPLEKSLEŞME TİTRASYONLARI

KOMPLEKSLEŞME TİTRASYONLARI Prof. Dr. Mustafa DEMİR http://web.adu.edu.tr/akademik/mdemir/ M.DEMİR(ADU) 2009-16-KOMPLEKSLEŞME TİTRASYONLARI 1 Kompleks oluşumu Basit bileşik Kompleks bileşik Ligand Şelat