6.4. Titrační křivky

Chelatometrické titrační křivky představují závislost rovnovážné koncentrace kovového iontu M na množství odměrného roztoku titrantu T (chelatonu Y), obvykle udávanou (vzhledem k nízké rovnovážné koncentraci kovu) ve tvaru pM = f(c_Y), resp. pM = f(a), kde a = c_Y/c_M. V celém průběhu křivky platí soustava rovnic

β^'_MY = [MY][M^']^-1[Y^']^-1
c_M = [M^'] + [MY]
c_Y = [Y^'] + [MY]

Jednotlivé body titrační křivky lze určit z následujících vztahů:

a) a = 0     c_M = [M^'] = [M]α_M(X)

   (17)

b) a < 1     [M^'] = c_M - c_Y = (1 - α)c_M

   (18)

    a = 0,5     [M^'] = [MY] = c_M/2 = [M]α_M(X)

   (19)

c) a = 1     [M^'] = [Y^'] a [MY] = c_M

   (20)

resp. pM = (log β_MY - log c_M + log α_M(X) - log α_Y(H))

Je-li komplex málo stabilní (β^'_MY < 10⁸), je třeba uvažovat disociaci, neboť [MY] ≠ c_M:

β^'_MY = β_MY =

   (20a)

Koncentrace [M] pak představuje kladný kořen kvadratické rovnice.

d) a > 1     [M^'] =     [Y^'] = c_Y - c_M = (a - 1)c_M

   (21a)

resp. [M] =

   (21b)

    a = 2     [MY] = [Y^'] [M^'] = 1/β^'_MY

   (22)

Pozn.:

1) Při výpočtu koncentrací složek je nezbytné uvažovat změnu objemu titrovaného roztoku!
2) V případě, že neprobíhají vedlejší rovnováhy, pak α_M(X) = α_Y(H) = 1, [M^'] = [M], [Y^'] = [Y] a β^'_MY = β_MY. Výpočet pM se tím výrazně zjednoduší.

Řešené příklady:

Příklad 6.24 

Objem 10 ml nikelnaté soli koncentrace 0,01 mol·l^-1 byl titrován roztokem chelatonu 3 téže koncentrace. Vypočtěte pNi v hlavních bodech křivky. Potřebné konstanty jsou v tabulkách 8 a 10.

Příklad 6.25 

Jaká bude hodnota pM při chelatometrické titraci, jestliže 0,01 molární roztok kovového iontu M byl vytitrován nejprve na 99,9% a potom na 101,1% chelatonem téže koncentrace? β_MY = 10⁶.