KR_KhK_TAM_102_IV (1)

1.

Доклад на тему:
ХЕЛАТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ МЕТАЛЛОВ
Выполнил:
студент 102 группы направления
«Фундаментальная
и прикладная химия»
Тюкин Андрей

2.

Введение
Комплексные соединения — это вещества, где центральный атом окружен
лигандами (молекулами или ионами). В кристаллах выделяют внутреннюю
сферу (комплексный ион или молекулу) и внешнюю сферу (противоионы). По
типу лигандов различают аквакомплексы, аммиакаты, гидроксокомплексы и
ацидокомплексы.
Лиганд ЭДТА имеет шесть донорных атомов (2N, 4O) и образует прочный
хелатный комплекс, например с медью. Его константа устойчивости велика (lg
~18,8), он устойчив даже в щелочной среде. Такие комплексы применяют в
аналитической химии (маскирование ионов), сельском хозяйстве (хелатные
удобрения) и лабораторной практике.
Цель работы — получить комплекс Na₂[Cu(EDTA)] и изучить его физикохимические свойства.

3.

Аналитический обзор
Хелатные комплексы

4.

Медь (II)
Параметр
Данные
Электронная конфигурация иона Cu²⁺
3d⁹
Радиус иона
≈ 0,073 нм
Характерная геометрия комплексов
Искажённая октаэдрическая (эффект ЯнаТеллера), квадратная
Важнейшие соединения
CuSO₄·5H₂O, Cu(OH)₂ , CuO
Применение
Гальванотехника, аналитическая химия,
катализаторы, производство красителей

5.

6.

Экспериментальная часть
Методика получения Na₂[Cu(EDTA)]
CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
Cu(OH)₂ + Na₂H₂EDTA → Na₂[Cu(EDTA)] + 2H₂O
Навеску CuSO₄·5H₂O массой 2,50 г растворяют в 15 мл дистиллированной
воды. По каплям добавляют 10% раствор NaOH до полного осаждения
гидроксида меди(II). Отдельно растворяют навеску ЭДТА массой 3,72 г в 20 мл
дистиллированной воды. Приготовленный раствор ЭДТА добавляют к суспензии
Cu(OH)₂. Наблюдают мгновенное растворение осадка и образование яркосинего прозрачного раствора, содержащего комплекс Na₂[Cu(EDTA)]. Раствор
упаривают в сушильном шкафу. Выпавшие кристаллы синего цвета
отфильтровывают и сушат на воздухе.

7.

8.

Результаты
Теоретическая масса продукта: 4,34 г
Практическая масса продукта: 4,13 г
Выход синтеза: 95,2%

9.

Качественные реакции на ион меди в комплексе
Na₂[Cu(EDTA)] + NaOH → изменений нет
CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

10.

[Cu(EDTA)]²⁻ + 2H⁺ → Cu²⁺ + H₂EDTA²⁻
H₂EDTA²⁻ + 2H⁺ → H₄EDTA↓

11.

2[Cu(EDTA)]²⁻ + [Fe(CN)₆]⁴⁻ → Cu₂[Fe(CN)₆]↓ +
2EDTA⁴⁻

12.

Na₂[Cu(EDTA)] + 2CaCl₂ → Ca₂[Cu(EDTA)]↓ + 4NaCl

13.

Na₂[Cu(EDTA)] + Na₂S → CuS↓ + 2Na⁺ + Na₂EDTA

14.

Заключение
В ходе выполнения курсовой работы был синтезирован хелатный
комплекс меди(II) с ЭДТА — Na₂[Cu(EDTA)]. Выход продукта составил
4,13 г (95% от теоретического). Полученное вещество представляет
собой кристаллический порошок ярко-синего цвета, хорошо
растворимый в воде.
Для доказательства хелатной природы проведены качественные
реакции. Установлено, что комплекс устойчив в щелочной среде
(осадок Cu(OH)₂ не образуется), разрушается в кислой среде с
выделением H₄EDTA. Реакции с K₄[Fe(CN)₆] и Na₂S доказывают
наличие иона Cu²⁺, реакция с CaCl₂ подтверждает присутствие
лиганда ЭДТА.

15.

Спасибо за внимание!