Kompleksometria – Czym Jest i Jak Zrobić Z Tego Ciekawą Analizę Chemiczną?
Kompleksometria... brzmi jak kolejny dziwny termin z podręcznika chemii? Ale spokojnie, dziś rozbijemy to na czynniki pierwsze (i drugie, i trzecie), a przy okazji dodamy szczyptę humoru, żeby nawet chemia wywoływała uśmiech na twarzy!
Kompleksometria – Czyli Jak Jony Metali Dają Się Złapać w Kompleksowy Związek?
Kompleksometria to dział chemii analitycznej, który jak dobry detektyw, specjalizuje się w wykrywaniu metalowych podejrzanych. I to nie byle jakich! Za pomocą związków kompleksowych łapiemy je na gorącym uczynku, tworząc związki tak złożone, że nawet najbardziej skomplikowane puzzle przy nich bledną. Ale spokojnie, zaraz wszystko wyjaśnię.
Związki Kompleksowe – Nie Tylko Dla Znawców Chemii!
Wyobraź sobie, że masz próbkę pełną jonów metali. Myślisz sobie: "Co ja z tym teraz zrobię?". Wkracza wtedy na scenę nasz bohater – kwas etylenodiaminotetraoctowy, czyli EDTA. Ale nie oszukujmy się, kto by chciał wypowiadać to pełne imię za każdym razem? Dlatego mówmy po prostu: H4Y. Działa to tak: jony metali spotykają EDTA i... bum! Tworzą super kompleks czyli bardzo rozbudowaną strukturę, w której uwięzione są te jony. Wzory sumaryczne i strukturalne EDTA i wersenian disodowy są dosyć skomplikowane więc żeby ułatwić sobie EDTA oznacza się jako H4Y, natomiast wersenian disodowy jako Na2H2Y.
W praktyce używa się wersenian disodowy a nie EDTA, bo ta sól świetnie dysocjuje w roztworach natomiast kwas bardzo słabo.
Jaki Metal, Taki Kompleks – Ale Zawsze 1:1
A teraz chemia w wersji prostej (przynajmniej na chwilę). Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia z jonami metali o wartościowościach +2, +3 czy +4 – EDTA zawsze wchodzi w układ w stosunku 1:1. Tak jakby każdy metal znalazł swoją idealną połówkę! Poniżej kilka reakcji chemicznych, dla tych, co lubią formułki (lub chcą zaszpanować na egzaminie):
Me2+ +H2Y2- ---> MeY2- + 2H+
Me3+ + H2Y2- ---> MeY- + 2H+
Miareczkowanie Kompleksometryczne – A Gdzie Tu Zabawny Finał?
Cały proces miareczkowania kompleksometrycznego można porównać do sytuacji, kiedy próbujesz przejąć kontrolę nad imprezą. Mamy roztwór z jonami metali w kolbie stożkowej – to nasza "impreza". Dodajemy tam wskaźnik, np. czerń eriochromową T, mureksyd (taki DJ na imprezie), który zmienia kolor, tworząc efektowny "świetlny show". Trwałość tego kompleksu jest bardzo niewielka. Dzięki temu, że trwałość jest niewielka w momencie gdy do kolby wkroplimy wersenian sodu z biurety zaczyna on przejmować jony metalu od wskaźnika, tworząc tym samym trwalszy związek o innym zabarwieniu. Zaczyna on odbierać jony metali wskaźnikowi i tworzy swój własny związek, zmieniając kolor imprezy. Gdy zmiana barwy jest widoczna, to znak, że impreza (czyt. miareczkowanie) dobiegła końca. Oto sukces!
Jak Zrobić To Samemu?
A teraz praktyczna część: jeśli masz ochotę na własną zabawę w detektywa chemicznego, zadania z kompleksometrii znajdziesz w moim kursie: Podstawy Chemii Analitycznej.