Расчет и построение кривых комплексонометрического титрования

Уравнение реакции:
Ca2+ + H2Y2– = CaY2– + 2H+
До начала титрования концентрация ионов Ca2+:
[Ca2+] = C0(Ca2+) = 0,036 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 0,036 = 1,44.
Из закона эквивалентов для прямого титрования находим объем титранта в точке эквивалентности:
= 13,64 мл.
До точки эквивалентности концентрацию ионов Ca2+ вычисляем следующим образом:
[Ca2+] =
Добавили 5 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 1,900010–2 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 1,900010–2 = 1,72.
Добавили 10 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 6,857110–3 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 6,857110–3 = 2,16.
Добавили 13 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 1,105310–3 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 1,105310–3 = 2,96.
Добавили 13,6 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 6,217610–5 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 6,217610–5 = 4,21.
В точке эквивалентности концентрацию ионов Ca2+ рассчитываем по формуле:
[Ca2+] =
[CaY2–] = = = 2,329210–2 моль/л.
Константа устойчивости комплексоната CaY2–:
= 3,7151010.
При pH = 10 = 0,35.
= 3,7151010 0,35 = 1,301010.
Концентрация ионов Ca2+ в точке эквивалентности:
[Ca2+] = = 7,9210–7 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 7,9210–7 = 6,10.
После точки эквивалентности концентрацию ионов Ca2+ рассчитываем по формуле:
[Ca2+] =
[CaY2–] =
[Y4–] =
Отсюда [Ca2+] =
Добавили 14 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 2,884610–9 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 2,884610–9 = 8,54.
Добавили 16 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 4,437910–10 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 4,437910–10 = 9,35.
Добавили 20 мл ЭДТА.
[Ca2+] = = 1,648410–10 моль/л.
pCa = –lg [Ca2+] = –lg 1,648410–10 = 9,78.
Сводим данные в таблицу.
V(ЭДТА) pCa
0,00 1,44
5,00 1,72
10,00 2,16
13,00 2,96
13,60 4,21
13,64 6,10
14,00 8,54
16,00 9,35
20,00 9,78
Строим кривую титрования.