Transcript 授業で用いたPPT
錯形成反応
配位結合:結合を形成する2つの原
子の一方からのみ結合電子が分
子軌道に提供される化学結合
錯体:配位結合で生成された化合物
配位子(Y):物質(主に金属)と配位
結合する分子
Men++ Y → Me Y n+
アミン(amine):アンモニア(NH3)の
水素原子を炭化水素で置換した
もの。Rは炭化水素の総称。
1
錯形成反応
キレート:配位基を2個以上持つ配位子。多座配位子という。
エチレンジアミン四(し)酢酸
(ethylenediaminetetraacetic acid:EDTA)
2
錯形成反応
自然界の錯体の例
ヘモグロビン中のヘム分子中のFe
クロロフィル中のMg
3
錯形成反応
用語
ドナー原子:配位子中の、非共有電子対を持ち、金属との結合に関与する原
子。主にN、O、S原子。
キレート:ドナー原子が複数の配位子。多座配位子。
金属の配位数:1個の金属イオンが配位結合する、ドナー原子の数。
生成定数(安定度定数):錯体形成反応の平衡定数。解離定数の逆数。
4
錯形成反応
金属イオン(Mn+)と配位子(L)の反応式
M
n
n
L ML
平衡時に水中に残っている金属と配位子をM’、L’、
生成された錯体をMLとする。
M L ML
平衡定数の式
ML
K
M L
平衡時
5
錯形成反応
分析化学での利用
マスキング:物質Aを測りたいが、サンプルには物質Bが入っていて、しかも
物質Bは物質Aの分析を妨害する、場合がある。このような場合に物質B
のみを捕えてしまう操作を「マスキング」という。
金属イオン滴定(後述)
光化学分析:別紙、佐藤卒論
6
錯形成反応
金属イオン(Mn+)とEDTA(H4Y=Y4-)の反応式
M
n
Y
4
n 4
MY
平衡時に水中に残っている金属とEDTAをM'、Y'とする。
平衡時
M Y MY
平衡定数の式
n 4
K
MY
n 4
M Y
7
全モル濃度
Mtotal MY M
n 4
Ytotal MY Y
n 4
Ytotal Mtotal M Y
この式から
金属イオンとEDTAのモル比
Ytotal 1 M Y
M total
M total M total
ここで M MY M K M Y M
n 4
total
Mtotal M K M Y
M
K M Y
1
M total
M total
Y 1
1
M total K M K M total
8
よって
Ytotal 1 M Y 1 M 1
1
M total
M total M total
M total K M K M total
1
K M total
Kは一般に大きく(>107)
は無視できる。
Ytotal 1 M 1
M total
M total K M
この式を用いて
Ytotal
と
log10 M pM のグラフを
描いてみる。
Mtotal=0.01(M)
K=1010 、108 、106
9
10
9
9
9
8
8
8
7
7
7
6
6
6
5
pM'
10
pM'
pM'
10
5
5
4
4
4
3
3
3
2
2
2
1
1
1
0
0
0
0
0.01
Y
0.02
0
0.01
Y
0.02
0
0.01
Y
0.02
Mtotal=0.01mol/L、左からK=1010、108、106。
0.01mol/Lのキレートを添加していく。
キレート濃度(Y)を高めていくと急激に金属濃度(M’)が減少する点
(=当量点)があることがわかる。
pMからすぐに濃度がイメージできるようにしておく。
10