דו"ח מעבדה בכימיה - קביעה כמותית של סידן ומגנזיום על ידי קומפלקסומטריה עם EDTA

מוסד לימוד
סוג העבודה
מקצוע
מילות מפתח ,
שנת הגשה 2013
מספר מילים 2851

תקציר העבודה

ניסוי 5 – קביעה כמותית של סידן ומגנזיום על ידי קומפלקסומטריה עם EDTA דו"ח מכין מטרות הניסוי קביעת כמות סידן ומגנזיום בתמיסה על ידי טיטרציה קומפלקסומטרית עם .EDTA  הכרת EDTA  כליגאנד מיצג לקביעה סלקטיבית של קטיונים מתכתיים.
מושגים מרכזיים קומפלקס – תרכובות המכילות קשרים קואורדינטיביים.
קומפלקסים נוצרים לרוב בין יון מתכת לבין ליגאנדים.
קשר קואורדינטיבי – קשר הנוצר כאשר אטום אחד תורם שני אלקטרונים לקשר כימי.
מולקולות המכילות אטומי חמצן או חנקן נוטות במיוחד ליצור קשר זה.
קבוע היציבות של קומפלקס –  מתאר את יחס ההיווצרות של קומפלקס אחד לעומת היווצרות של קומפלקס אחר. לקומפלקס בעל הקבוע הגדול יותר תהיה עדיפות להיווצרות.
סטנדרט ראשוני – חומר אשר הוכח באמצעות בדיקות אנליטיות מקיפות כי הוא חומר אותנטי בדרגת נקיון גבוהה. משקלו המולקולרי גבוה יחסית והוא יציב באטמוספירה ותמיסות מימיות. משמש לקביעה כמותית של מספר גדול של יונים  בתמיסה.
קאלט – מולקולת ליגאנד בה נמצאים מספר אטומי חנקן או חמצן הפנויים ליצירת קשר קואורדינטיבי. ליגאנד זה מצטיין בדרך כלל ביציבות גדולה במיוחד.
EDTA – מולקולה אתילן-דיאמין-טטרא-אצטט. דוגמא לליגאנד קלאטי שימושי ונפוץ היוצר מספר קשרים שונים עם יוני מתכות.
קשיות המים – דרגה הנקבעת עפ"י כמות המתכות במים. "מים קשים" הם מים המכילים מלחי מתכות אשר גורמים לתופעות לא רצויות.
קשיות חולפת – קשיות הנובעת מנוכחותם של היונים במים בצורת מלחי ביקרבונט מסיסים.
בחימום מתפרק הביקרבונט לקרבונט, מים ודו תחמוצת הפחמן. אחרי שקיעת הקרבונט שאיננו מסיס, המים נעשים "רכים".
קשיות קבועה –  קשיות הנובעת מנוכחות יוני מגנזיום וסידן במים בצורת מלחי כלוריד או סופלט. מלחים אלו אינם מתפרקים בחימום ואינם שוקעים, ולכן היונים האלה נשארים בתמיסה ופוטנציאל הקשיות של המים נשאר.
ליגאנד – מולקולות אורגניות או אי-אורגניות קטנות המסוגלות לתרום זוג אלקטרונים לא קושר ליצירת קשר.
בופר – תמיסה המתנגדת לשינוי ברמת החומציות שלה. מכילה בד"כ חומצה חלשה והבסיס המצומד שלה או להיפך.
אינדיקטור לקומפלקסומטריה – אינדיקטור היוצר קומפלקס עם יוני הסידן או המגנזיום.
כאשר הוא נקשר עם יון המתכת הוא משנה את צבעו ועל ידי כך מציין את נוכחותם של יוני מתכת חופשיים בתמיסה.
מחליף יונים –  שרף (שריג) בלתי מסיס במים, אשר בתמיסה מימית קושר יונים מסויימים ובתמורה משתחררים יונים אחרים שהיו קשורים אליו.
* דנטטיות מוגדרת כמספר האטומים במולקולת הליגאנד שנקשרים ליון המתכת המרכזי.
ליגנד מונו-דנטטי – ליגנד התורם זוג אלקטרונים אחד.
ליגנד בי-דנטטי – תורם שני זוגות אלקטרונים לא קושרים ליצירת שני קשרים קואורדינטיביים עם אותו היון.
ליגנד רב-דנטטי – תורם מעל שני זוגות אלקטרונים לא קושרים.
תגובות כימיות
1 . תגובת EDTA עם שורה של מתכות דו ערכיות YH2Na2  + M2+ D YM2- + 2H+ + 2Na+            
2 . תגובת היווצרות קומפלקס אינדיקטור עם מתכת דו ערכית M2+ + indicator D M2+ ∙ indicator
3 . דחיית האינדיקטור על ידי EDTA מהקומפלקס M2+ ∙ indicator + EDTA D  M2+ ∙ EDTA + indicator
4 . תגובת שיקוע של אבן בדודים במשמשים לחימום מים M(HCO3)2 D MCO3 (s) + H2O +CO2
5. תגובה להקטנת פעילות דטרגנטית של סבונים א.
2 RCOONa + Mg2+ D (RCOO)2Mg (s) + 2Na+ ב.
2RCOONa + Ca2+ D (RCOO)2Ca (s) + 2Na+ מהלך הניסוי- חלק א'- הכנת התמיסה הסטנדרטית של EDTA .
·         שקילת 3.72 גר' של EDTA  ומהילתו עד ל-משפטים0 מ"ל עם מים מזוקקים. ·         קירור …