Меню

Этилендиаминовый комплекс меди формула

Этилендиаминовый комплекс меди формула

Одним из основных свойств меди во всех степенях окисления является способность образовывать комплексные соединения. Большинство растворимых соединений меди является комплексными.

Одновалентная медь проявляет координационное число, равное 2, двухвалентная – 4, реже 6. Для одновалентной меди характерны комплексы с такими лигандами как хлорид-, сульфид-, тиосульфат-анионы: [CuCl2] — , [CuS2] 3- , [Cu(S2O3)2] 3- . Двухвалентная медь образует комплексные соединения с кислород-, азот-, серу-, хлорсодержащими лигандами: [Cu(OH)4] 2- , [Cu(NH3)4] 2+ .

Для меди (II) характерны катионные и анионные комплексы, при растворении солей меди (II) в воде или при взаимодействии оксида гидроксида меди (II) с кислотами образуются голубые аквакомплексы [Cu(H2O)6] 2+ . Аммиачные комплексы образуются при действии аммиака на растворы солей меди (II) :

Анионные комплексы получаются при растворении гидроксида меди (II) в концентрированных растворах щелочей, при этом образуются синие гидроксокупраты:

В избытке основных галогенидов образуются галогенокупраты (II):

Анионные комплексы меди (II) известны также с карбонат- и сульфат-ионами.

Для меди (I) аквакомплексы неустойчивы, устойчивы амминокомплексы типа [Cu(NH3)2] + , гидроксокомплексы [Cu(OH)2] — и хлоридные комплексы [CuCl2] — .

Комплексообразование имеет большое значение при переводе металла в раствор:

Продукт растворения гидроксида меди в аммиаке называется «реактив Швейцера» и используется при производстве медно-аммиачных волокон.

Источник

Определение содержания меди в различных средах, минералах и горных породах

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Сентября 2013 в 11:00, дипломная работа

Краткое описание

Для решения данной цели были поставлены следующие задачи:
Изучение литературных данных по свойствам меди и методикам её определения.
Систематизация методов качественного и количественного определения меди в природных средах и объектах.
Отработка эксперимента по количественному определению содержания меди на территории г. Киров, в точках с наибольшим антропогенным воздействием.
Обработка результатов эксперимента.

Содержание

стр.
Введение…………………………………………………………………………
4
1. Литературный обзор…………………………………………………………
6
1.1. Общие сведения о меди…………………………………………………
6
1.1.1. Положение в периодической системе Д. И. Менделеева……….
6
1.1.2. Распространение в природе……………………………………….
7
1.1.3. Получение…………………………………………………………..
9
1.1.4. Физические свойства…………………………………………….
10
1.1.5. Химические свойства…………………………………………….
13
1.1.6. Химико-аналитическая характеристика соединений меди……..
17
1.1.6.1.Соединения меди с неорганическими лигандами…………..
17
1.1.6.2. Комплексы меди с органическими лигандами……………..
26
1.2. Классификация методов определения меди………………………….
38
1.2.1. Качественное обнаружение меди……………………………….
38
1.2.1.1. Реакции с неорганическими реагентами………………….
39
1.2.1.2. Реакции с органическими реагентами…………………….
41
1.2.1.3. Обнаружение меди другими методами……………………..
43
1.2.2. Количественное определение меди…………………………….
44
1.2.2.1. Титриметрические методы определения меди…………….
44
1.2.2.2. Фотометрические методы определения меди…………….
51
1.2.2.3. Гравиметрические методы определения меди…………….
59
1.3. Определение меди в различных средах………………………………..
68
1.3.1. Определение меди в природных и промышленных объектах…..
68
1.3.2. Животные и биологические пробы, пищевые продукты, корма..
77
1.3.3. Природные, питьевые, котловые и сточные воды……………….
81
1.4. Физиологическая роль меди………………………………………….
90
2. Экспериментальная часть………………………………………………….
94
2.1. Методика эксперимента……………………………………………….
94
2.2. Результаты эксперимента……………………………………………….
99
Заключение……………………………………………………………………..
100
Литература……………………………………………………………

Прикрепленные файлы: 1 файл

К СДАЧЕ.doc

Азотсодержащие органические соединения различных классов занимают значительное место во многих методах определения меди. В работе [25] рассмотрены факторы, определяющие устойчивость комплексов Cu (II) с лигандами, содержащими аминогруппу.

Читайте также:  Овр концентрированной серной кислоты с медью

Производные аминов. Медь (II) при взаимодействии с большим избытком моноэтаноламина при продолжительном нагревании образует синие кристаллы призматической формы состава CuSO4∙3NH2CH2CH2OH. Они хорошо растворимы в воде и нерастворимы в этиловом спирте и других органических растворителях (амиловый, изоамиловый, этиловый спирты, бензол, хлороформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан).

Константа устойчивости комплекса CuSO4∙3NH2CH2CH2OH, установленная потенциометрически, равна 1∙10 16 .

Амины, аминоспирты, диамины и диаминоспирты. Молекула этаноламина присоединяется к иону меди лишь со стороны аминогруппы. Методом ЭПР подтверждено образование четырех комплексов меди с триэтаноламином.

Этилендиамин с ионом меди (II) образует растворимые в воде комплексы синего или фиолетового цвета, используемые для фотометрического определения меди. Для комплексного катиона [СuL3] 2+ характерен синий цвет, ион состава [СuL2(H2О)] 2+ имеет фиолетовую окраску. Синий катион при разбавлении переходит в устойчивый фиолетовый.

В области рН 3,4 – 4,4 образуются протонированные комплексы. В зависимости от рН возможно образование комплексных ионов [CuHL] 3+ , [Сu(НL)2] +4 , [Cu(HL)L] 3+ , [CuL] 2+ , [CuL2] 2+ .

Пиридин (C5H5N), хинолин (C9H7N) и их производные. Ионы Cu (I) и Cu (II) образуют с пиридином растворимые комплексы различной прочности (табл. 8).

Методом протонного магнитного резонанса показано, что в водной среде Cu (II) с пиридином образует комплекс с КЧ = 6, при увеличении концентрации пиридина в растворе существуют комплексы с КЧ 10 -электронная структура приводят к тому, что Cu (I) образует наиболее прочные комплексы с сильно поляризующимися лигандами, особенно в тех случаях, когда возможно обратное двойное связывание (например, с 2,2′-дипиридилом и 1,10-фенантролином).

Устойчивость комплексов меди с органическими лигандами [26]

Примечание: Ру – пиридин, Dypy – дипиридил, En – этилендиамин, Teta – триэтилентетрамин.

2,2′-Дихинолил ((C9H6N)2) и его производные (за исключением 8,8′-диметилзамещенных) образуют с Cu (I) окрашенные комплексы. 3,3-Диметил-4,4-дифенил-2,2′- дихинолил предложен для спектрофотометрического определения Cu (I).

1,1-Фенантролин (C12H8N2)и его производные. Чувствительным и селективным реагентом на ион Cu (I) является 2,9-диметил-1,10-фенантролин (неокупроин), образующий с Cu (I) комплекс желтого цвета; при рН 3–10 комплекс хорошо экстрагируется СНСl3, CCl4, n-амиловым, изоамиловым и n-гексиловым спиртами; железо (II) также взаимодействует с реагентом. Введение в 1,10-фенантролин (купроин) метильных групп в положение 2,9 исключает взаимодействия с ним Fe (II), в то время как комплекс Cu (I) с неокупроином экстрагируется изоамиловым спиртом. Комплекс купроина с медью в водно-диметилформамидном растворе имеет максимум поглощения при 350 нм с ε350 = 5,2∙10 4 . При рН 4–7 Cu (I) образует комплекс интенсивно красного цвета с ε545 = 6,45∙10 3 , экстрагируемый изоамиловым спиртом и другими органическими растворителями.

Комплексы Cu (I) с неокупроином и его нитрозамещенными образуются при рН 3,5–8 и 2,5–8 соответственно. Комплексы экстрагируются гексанолом.

Оксимы. Медь (II) дает оранжево-желтые соединения с рядом оксимов; к ним относятся: салицилальдоксим и его замещенные, о- и м-нитробензальдоксим, 2-оксинафтальдоксим, 2-нафтальдоксим, резорциальдоксим, о-оксиацетофенон, о-оксиацетофеноноксим, оксим резацетофенона, n-бутилофеноноксим, резпропиофеноксим, α-бензоин-оксим, салициламидооксим, 2-пропионил-1-нафтооксим, 2,4-пентадиен-диоксим, α-фураноксим и др.

Читайте также:  Медь в производстве труб

Наибольшее применение получили α-диоксимы к числу которых, относятся диметилглиоксим ((CH3C:NOH)2) [ДМГ], α-бензилдиоксим, ниоксим, гептоксим и α-фурилдиоксим, свойства которых подробно описаны [18] (табл. 9).

Устойчивость диоксиматов меди при 25 °С [18]

СНСl3 + 0,1М NaOH + 0,1М NaClO4 µ → 0,1

СНС13 + 0,1М NaOH + 0,1M NaCIO4

Ион меди (II) образуют с оксимами комплексы различного состава. Для фотометрического определения часто применяют диметилглиоксим, который образует в зависимости от рН комплексы состава CuHR (рН 3,5); CuHR2 (рН 7,9); CuR (рН 10); CuR 2– (рН > 10). В кислой среде образуется более прочный комплекс, чем в щелочной среде.

В слабокислой среде в присутствии избытка ионов Cu (II), кроме соединения состава Сu(ДМГ)2. образуется соединение состава Сu(ДМГ) + , константы диссоциации которого, определенные по растворимости и оптическим методом, равны 1,5∙10 –10 и 0,8∙10 –10 соответственно.

Растворимость Сu(ДМГ)2 равна 610 –3 моль/л. Комплексообразование меди с диметилглиоксимом используется при хроматографическом отделении ее от никеля, кобальта и железа (II).

Селективным реагентом на Cu (II) является салицилальдоксим, который в уксуснокислом растворе образует соединение зеленого цвета; ион меди в нем координационно соединен с атомом азота оксимной группы и замещает водород ОН-группы. Салицилальдоксим использован для отделения меди осаждением от свинца и цинка в слабокислой среде и для отделения меди от Ni, Fe, Mn, Bi и Со методом тонкослойной хроматографии, для гравиметрического и фотометрического ее определения.

При взаимодействии спиртового раствора α-бензоиноксима (купрон) с аммиачным раствором соли меди (II) выделяется хлопьевидный осадок зеленого цвета Cu(C6H5CHOCNOC6H5)2, малорастворимый в воде и разбавленном аммиаке, растворимый в спирте и минеральных кислотах. Окрашенный комплекс меди с купроном фотометрируют.

Этилендиаминтетрауксусная кислота и ее производные

Комплексообразование меди с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты [ЭДТА]:

имеет в аналитической химии меди, пожалуй, наибольшее значение. Медь (II) образует с ЭДТА комплексы в широком интервале рН.

Изучены комплексы меди (II) с нитрилтриуксусной и другими комплексонами, используемыми для определения меди различными методами. Для этой цели рекомендуют применять 1,2- диаминоциклогексантетрауксусну ю кислоту и комплексоны триазинового ряда. Повышение избирательности и чувствительности методов определения меди до некоторой степени можно достигнуть также сочетанием реакций маскирования комплексоном сопутствующих ионов с избирательной экстракцией. Способность комплексонов давать с ионами меди (II) соединения, отличающиеся по своей окраске от окраски исходных веществ, используется для разработки новых вариантов фотометрических методов определения меди.

Полиэтиленполиамины образуют в аммиачных растворах с Cu (II) более прочные комплексы, чем ЭДТА. Этилендиаминтетрапропионовая кислота является избирательным комплексообразующим реагентом по отношению к меди.

Комплексоны успешно применяют также при определении меди в присутствии других катионов для устранения мешающего действия последних, что повышает селективность определения меди гравиметрическим, спектрофотометрическим, амперометрическим, люминесцентным и другими физическими методами.

Нитрилтриуксусная кислота с Cu (II) проявляет себя как тетрадентатный лиганд и может образовывать комплексы состава 1:1 и 1:2. Большое значение разности логарифмов констант устойчивости этих комплексов lg K1–lgK2, равное 7,5, говорит о том, что Cu (II), имеющая координационное число 4, не может использовать в комплексе 1:2 максимальную дентатность лиганда.

Читайте также:  Получение химически чистой меди

Для комплексов меди(II) с аминоэтилимино-N,N-диуксусной кислотой эта разность больше и равна 10. Замена одной из карбоксильных групп в ЭДТА на различные радикалы (например, n-бутил, n-цикло-гексил, n-октил, n-бензил) приводит к уменьшению дентатности лиганда и к низким значениям констант диссоциации образуемых комплексов. Для n-бутил, n-циклогексил-, n-октил- и n-бензилзамещенных ЭДТА рК соответствующих комплексов с Cu (II) равны 12,7; 11,5; 12,5; 16,8. Возможно образование смешанных соединений CuLNH3 2-n . Комплексоны, содержащие сопряженную систему стильбена, обладают интенсивной синей флуоресценцией в широком интервале рН. При взаимодействии с Сu (I) и Cu (II) образуются нефлуоресцирующие комплексы. Гашение свечения флуоресценции позволяет использовать эти соединения в качестве металлфлуоресцентных индикаторов при прямом титровании меди.

Связь меди (II) с хелатообразующими группами некоторых полимерных комплексонов прочнее, чем для соответствующих мономеров. Комплексоны успешно используют в качестве маскирующих агентов при определении меди в присутствии других катионов. По устойчивости комплексонатов металлы можно расположить в следующий ряд: Bi > Fe 3+ > In 3+ > Sb 3+ > Sn 2+ > Cu 2+ > Ni > Pb > Ti > Zn > Cd > Co > Al > Fe 2+ > Mn > Ag. Наиболее широко применяется титриметрическое определение меди с использованием различных металл-индикаторов, часто с фотометрической индикацией точки эквивалентности. Метод обратного комплексонометрического титрования распространен меньше.

Наиболее реакционноспособны по отношению к меди органические соединения, содержащие одновременно атомы азота и серы. Важнейшие представители этого класса – дитиокарбаматы – образуют с медью (II) прочные четырехчленные циклы. Широко используются в различных методах определения меди дитизон, меркаптохинолин, рубеановодородная кислота и др. Специфичным и высокочувствительным реагентом на Cu (II) является дисульфид меркаптохинолина. Комплексообразование меди (II) с некоторыми серосодержащими органическими реагентами осложняется частичным восстановлением ее до Cu (I).

Дитиокарбаматы являются высокочувствительными реагентами на медь (II). Темно-коричневые осадки соединений меди с диэтилдитиокарбаматом натрия (ДДТК-Na) и его производными образуются в широком интервале рН.

Одновалентная медь образует в водных растворах неустойчивые дитиокарбаматы, которые быстро превращаются в дитиокарбаматы меди (II). Диалкил-, пиперидин- и пирролидиндитиокарбаматы меди (I) устойчивы только в инертной атмосфере.

Рентгеноструктурные исследования показали, что в твердом состоянии они образуют димерные молекулы [CuR2]2, в которых атом меди находится в искаженном тетрагонально-пирамидальном окружении и имеет координационное число 5.

В неводных растворах дитиокарбаматы одно- и двухвалентной меди окисляются с образованием комплексов, в которых формальная валентность меди равна трем. Комплексы меди (III) существуют в виде мономеров и тетрамеров. Для аналитических целей используются в основном внутрикомплексные дитиокарбаматы меди (II).

Дитиокарбаматы меди (II) осаждаются при рН 1–12 и экстрагируются четыреххлористым углеродом, хлороформом, бутилацетатом, амилацетатом, метилизобутилкетоном, бензолом, толуолом, трибутилфосфатом, эфирами, спиртами, ацетоном, насыщенным раствором хлорида кальция. Лучшим экстрагентом является смесь (3:1) амилового спирта и этилацетата (табл. 10).

Источник

Adblock
detector