ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Метою якісного аналізу є виявлення окремих елементів та іонів, що входять до складу речовини. Якісний аналіз здійснюють хімічними, фізико-хімічними фізичними або біологічними методами. Хімічні методи грунтуються на хімічних реакціях між речовиною аналітом та відповідними реагентами. Наслідком реакції мають бути зміни у системі, які можна спостерігати візуально або використовуючи прилади. Якщо зміни фіксують візуально, то метод вважають хімічним. Якщо ж зміни фіксують приладом, то метод вважають фізико-хімічним. Аналіз можна здійснити й без хімічних реакцій, лише фізичними операціями. Відповідні методи вважають фізичними. Оскільки у фізико-хімічних та фізичних методах вживають спеціальні прилади, ці методи називають інструментальними. Наявність токсичних речовин в об’єктах навколишнього середовища можна визначити біологічними методами.

Ми вивчатимемо напівмікрометоди якісного аналізу з елементами мікроаналізу. Їх перевагами є помірковані витрати об’єкта та реагентів, скорочення витрат часу через заміну фільтрування на центрифугування, різке скорочення викидів шкідливих газоподібних речовин і пов’язане з цим покращення санітарно-гігієнічних умов роботи.

«Сухий» метод аналізу. Тут аналіти та реагенти маємо у твердому стані. Більшість таких визначень пов’язано з нагріванням, утворюючи групу пірохімічних методів – забарвлення полум’я, «перлів» (бури, соди та інших речовин), нагрівання у трубці для прожарювання та ін. До «сухих» відносять і метод розтирання порошків. Усі «сухі» методи аналізу використовують лише для допоміжних та контрольних виявлень.

Метод забарвлення полум’я грунтується на здатності деяких елементів (лужних, лужноземельних металів, купруму, бору та ін.) забарвлювати полум’я у певний колір. Наприклад,

 

 

Елемент	Колір полум’я	Елемент	Колір полум’я
Натрій	жовтий	Стронцій	карміново-червоний
Калій	фіолетовий	Барій	жовто-зелений
Кальцій	цегляно-червоний	Купрум	яскраво-зелений

 

Готують ретельно очищену платинову або ніхромову дротинку, один кінець якої впаяно у скляну трубку малого діаметра, а інший зігнуто у маленьку петлю (вушко). Вушко розжареної дротинки уводять у речовину, що аналізують, а потім вносять у найгарячішу частину полум’я газового пальника. Дротинку зберігають у пробірці з хлороводневою кислотою.

Метод забарвлених перлів. Деякі речовини, стоплюючись із бурою (тетраборатом натрію, Na₂B₄O₇×10 H₂O) або із «фосфатною сіллю» (NaNH₄HPO₄×4 H₂O) й деякими іншими сполуками, утворюють забарвлене скло – «перл». Одержуючи «перли» бури, вушко розжареної платинової дротинки уводять у тверду буру, нагрівають у полум’ї пальника, поки не припиниться спучування, охолоджують і, доторкнувшись до речовини, що аналізують одержаним «перлом», знову уводять у полум’я, потім охолоджують. Колір «перлу» вказує на наявність того чи іншого елементу.

Нагрівання у трубці для прожарювання дає змогу аналізувати речовини, що здатні до сублімації або розкладу при нагріванні. Якщо речовина сублімується повністю, то можна припустити, що до її складу не входять нелеткі сполуки. А якщо вона зовсім не сублімується, то такі компоненти відсутні. Говорити про наявність або відсутність тих чи інших сполук можна за кольором продукту сублімації. Так солі амонію, хлорид та бромід меркурію, оксиди арсену та стибію дають сублімати білого кольору. Сульфідні сполуки меркурію й арсену, іодид меркурію, сульфур дають жовті сублімати. Інші сполуки меркурію, арсену, іодиди дають сірі або чорні сублімати.

Поряд із сублімацією нагрівання може спричиняти виділення різних газів та випарів, що дають інформацію про якісний склад речовини. Наприклад, оксиген виділяється, якщо у пробі присутні перманганати, нітрати, пероксиди тощо; діоксид карбону (СО₂), – якщо розкладаються карбонати; оксиди нітрогену, – якщо розкладаються нітрати чи нітрити; випари води − якщо розкладаються кристалогідрати, гідроксиди, органічні сполуки тощо.

Трубка для прожарювання – це пробірка з тугоплавкого скла або кварцу, довжиною 5-6 см, діаметром 0,5 см. Невелику кількість аналізованої речовини насипають у цю пробірку, повільно й обережно нагрівають у полум’ї пальника й спостерігають за змінами.

Розтирання порошків. Наявність компонентів виявляють за утворенням сполук характерного кольору або запаху. Так, розтираючи суміш тіоціанату амонію (NH₄SCN) та тіоціанату калію (KSCN) з солями феруму (ІІІ) виникає червоно-буре забарвлення, а з солями кобальту (ІІ) – синє. Розтирають у порцеляновій ступці або на спеціальній порцеляновій пластинці.

«Мокрі» методи аналізу. Більшість реакцій хімічного аналізу здійснюють «мокрими» методами, тобто у розчинах. Аналізуючи неорганічні речовини, багато з реакцій здійснюють між іонами, що входять до складу об’єкта аналізу та реагентів. Так, іон Cl^‑ виявляють дією іону Ag⁺. Тверду фазу AgCl(s) можна одержати з будь-якої сполуки, що містить іон Cl^‑, дією будь-якого розчинного реагенту, що дає іон Ag⁺, наприклад,

KCl + AgNO₃ Þ AgCl(s) + KNO₃, BaCl₂ + 2 CH₃COOAg Þ 2 AgCl(s) + (CH₃COO)₂Ba.

Сполуки хлору (наприклад, KClO₃), що не дають іона хлориду, не утворюють такої твердої фази. Ці факти пояснює реакція між іонами

Cl^‑ + Ag⁺ D AgCl(s), або Cl^‑ + Ag⁺ D AgCl¯.

Теоретично вивчаючи аналіз неорганічних сполук, зважаємо на те, що більшість реакцій є оборотними (йдуть як у один, так і в протилежний бік). Заклик записувати реакції не у «молекулярній», а у «іонній формі» – занадто спрощений. Правильніше у них записувати ті форми (іони чи молекули), що є переважними у системі. Уявлення про різноманітність реакцій у системі й умови переважання наведено у розділах «Закон дії мас. Алгебра хімічних реакцій» та «Концентраційно-логарифмічні діаграми».

Хімічні елементи здатні існувати у розчині як різні іони, наприклад: Fe³⁺, Fe²⁺ та комплексний іон Fe(CN)₆^4‑; Mn²⁺, MnO₄^‑ та MnO₄^2‑; Sn²⁺, Sn(OH)^-₃ (гідроксокомплекс, тобто комплекс із лігандом ОН^‑, утворений Sn (II); зауважимо, що з точністю до H₂O, на який часто не зважають, записуючи формули реагентів у воді, співпадає з аніоном кислоти станула (ІІ), HSnO₂^‑, остання форма характерна для російських підручників) та Sn(OH)₄^2‑ (гідроксокомплекс, утворений Sn (IV), або, за традиціями російських підручників, SnO₃^2‑, аніон станатної кислоти). Характерні реакції розроблено для багатьох різних окисних станів елементів, а також для різних інертних комплексів (тобто таких, що, на відміну від «лабільних комплексів», втрачають ліганд із дуже малою швидкістю). Наприклад, Fe³⁺ з іоном SCN^‑ дає комплекси Fe(SCN)n^3‑n, забарвлені у характерний червоний колір, тоді як Fe²⁺ подібного забарвлення не дає. Іон Fe²⁺ у розчині можна відкрити дією реагенту K₃Fe(CN)₆ (червоної кров’яної солі), а iон Fe³⁺ – дією K₄Fe(CN)₆ (жовтої кров’яної солі). В обох випадках утворюється синій осад, який колись вважали за різні речовини, фарбу «бер­лінську лазур» та «турнбулеву синь». Проте, здатність реагентів до окисно-відновних перетворень,

Fe(CN)₆^3‑ + е^‑ D Fe(CN)₆^4‑, Fe²⁺ ‑ е^‑ D Fe³⁺,

веде до того, що в обох випадках утворюється осад «бер­лінської лазурі»,

4 Fe³⁺ + 3 Fe(CN)₆^4‑ D Fe₄{Fe(CN)₆}₃(s),

при чому інтенсивне забарвлення як раз і пов’язують із наявністю у сполуці елемента з різними окисними станами. У літературі наводять значення добутку розчинності, такого як lg K_s = ‑40,5. Проте у підручниках останнім часом замість хімічної формули з досить великими стехіометричними індексами наводять більш просту формулу подвійної солі: КFe{Fe(CN)₆}(s), добутку розчинності якої не наводять. Що ж утворюється насправді?

Виконання якісних реакцій у «мокрих» методах аналізу. За способом виконання розрізняють пробірочні, мікрокристалоскопічні та крапельні реакції.

Пробірочний метод полягає у тому, що реагенти змішують у спеціальних пробірках У них спостерігають за утворенням осадів, забарвлених сполук, газоподібних продуктів. У центрифужних пробірках відокремлюють тверду фазу від розчину, використовуючи центрифугу (дивись далі підрозділ «Техніка роботи у лабораторії»).

Мікрокристалоскопічні реакції. Під мікроскопом спостерігають за формою та забарвленням кристалів, що утворені за участю досліджуваного компонента на поверхні ретельно вимитого та знежиреного скла. Краплю аналізованого розчину вміщують на предметне скло, поряд наносять краплю розчину реагенту, сполучають краплі скляною паличкою, не перемішуючи розчини. Кристали, що утворились у місці зіткнення крапель, спостерігають через декілька хвилин.

Дзеркало мікроскопа встановлюють так, щоб добре освітлити поле зору. Вмістивши предметне скло на предметний столик, встановлюють на відстані 10-12 мм об’єктив № 8 (мале збільшення). Повертаючи макро‑ та мікрогвинти, знаходять положення тубусу, якому відповідає найчіткіше зображення. Фокусують обережно, запобігаючи зіткненню об’єктива з предметним склом.

Межа виявлення мікрокристалоскопічних реакцій, як правило, достатньо низька. Щоб ще її знизити, краплю розчину підсушують чи випаровують і лише після цього додають реагент. Переваги методу – мала витрата досліджуваної речовини та реагенту, швидкість та проста техніка. Необхідно попередньо вилучити всі компоненти, що заважають утворенню характерних кристалів.

Мікроскоп та його схема: 1 – перехідні кільця; 2- перехідна муфта; 3 – гніздо, щоб закріпити тубус мікроскопа

Крапельний аналіз включає реакції як виявлення, так і відокремлення. Їх виконують на фільтрувальному папері. Однією з головних переваг цього методу є низька межа виявлення, що пов’язане з капілярними й адсорбційними явищами у волокнах паперу. Компоненти відрізняються один від одного швидкістю дифузії у капілярах і здатністю до адсорбції. Тому компоненти з нанесеної краплі накопичуються та відокремлюються у концентричних зонах, де їх виявляють відповідними реакціями. Розподіл за зонами дозволяє виявляти компонент без попереднього відокремлення багатьох інших.

Отже, у крапельному аналізі неспецифічна реакція може стати специфічною. Щоб забезпечити повніший розподіл за зонами, часто на фільтрувальний папір попередньо наносять «підстилку» – краплю реагенту, який у центрі плями дає з компонентами, що заважають, малорозчинну сполуку.

За крапельною методикою можливо аналізувати суміші роздрібненим методом, скорочуючи витрати часу і реагентів.

Розглянемо як приклад крапельну реакцію виявлення Al³⁺ із алізарином, що утворює із Al(ОН)₃(s) малорозчинний яскраво-червоний «алюмінієвий лак». Забарвлені лаки здатні утворювати й інші катіони. Тому застосовують «підстилку» із K₄[Fe(CN)₆], гексаціаноферату (ІІ) калію, що утворює малорозчинні сполуки з небажаними компонентами, залишаючи їх у центрі плями. Іони Al³⁺ дифундують на зовнішню частину, де їх виявляють у аміачному середовищі. Додаючи воду у центр плями, вимивають і збільшують швидкість дифузії Al³⁺ з осаду сторонніх компонентів.

3. ТEХНІКA РОБОТИ У ЛАБОРАТОРІЇ

 

Посуд. В окремих баночках із гнучкої пластмаси зберігаємо розчини реактивів. Їх відбирають по краплях, злегка натискуючи на стінки баночки. Реактиви у нaбоpі пронумеровано у порядку їx вивчення за планом. Останні номери – у найчастіше вживаних розчинів та твердих реагентів. На баночці позначено формулу чи назву реагенту, молярну концентрацію розчину, номер за списком, що є у лабораторії. Увага: не губіть пластмасові ковпачки від баночок i не плутайте їx, щоб не забруднювати розчинів.

Xiмiчнi реакції між досліджуваним об’єктом та реагентом зазвичай здійснюємо у невеликих пробірках. Їх спочатку миють водою з водопроводу, бруд iз їx стінок зручно видаляти пташиним пером. Потім споліскують дистильованою водою, краще невеликими порціями двічі або тричі.

Із пробірки у пробірку розчини переносять піпеткою – скляною трубкою з відтягнутим кінчиком i гумовою трубкою. Нею розчин відбирають, як i медичною піпеткою. Слід використовувати чисті піпетки, промиті водою з водопроводу i сполоскані дистильованою водою.

Щоб побачити результат реакції, часто достатньо змішати по 1-2 краплі відповідних розчинів. Тоді використовують крапельну пластинку з хімічно стійкої пластмаси з заглибленнями для рідини. Якщо реакція має супроводжуватися забарвленням осаду чи розчину, вибираємо пластинку білого кольору, а якщо осад білий, то вибираємо чорну пластинку.

Деякі реакції здійснюємо на фільтрувальному пaпepi, наносячи на нього розчин піпеткою. Поруч із мокрою плямою, що утворилася, наносять краплю розчину реагенту – піпеткою або безпосередньо з баночки. Колір продукту наочно спостерігати на межі мокрих плям від розчинів.

Щоб дослідити реакції газу, що виділяється при хімічних реакціях, використовують спеціальні прилади.

Нагрівання. Щоб нагріти пробірку, її вміщуємо у водяну баню – склянку з киплячою водою, дистильованою, щоб не утруднювати спостереження через можливий накип у склянці. Якщо вода википає, її втрати поновлюємо. Пробірки утримуються у кришці з дірочками. Щоб вони не провалювались у склянку, на них натягують кільця з гумових трубок.

Осадження i відокремлення осаду. Розчин реагенту додають по краплях до досліджуваної рідину, постійно перемішуючи скляною паличкою. Якщо необхідно, вміст нагрівають на водяній бані.

Осад відокремлюють від розчину, використовуючи центрифугу. Зручні пробірки з конічним дном. Уникаючи небажаних навантажень на вісь центрифуги від несиметричної складової відцентрової сили (такий перекіс супроводжується характерним шумом), пробірки розставляють у гніздах кільця симетрично, з приблизив однаковою кількістю розчину або води.

Центрифугуємо протягом 1-2 хв, потім прилад вимикаємо i перевіряємо результат відокремлення. При необхідності процес повторюємо. Колоїди вживаною нами центрифугою відокремити неможливо. Попередження: кришку від центрифуги відкривають після повної зупинки приладу.

Повноту осадження перевіряємо, додаючи додаткову краплю розчину реагенту до прозорого шару рідини над відокремленим осадом. Якщо осад знову утворюється, збільшують дозу реагенту, знову перемішують, центрифугують i перевіряють повноту осадження.

Розчин відокремлюємо від осаду піпеткою й переносимо в іншу пробірку. Осад промиваємо від розчину (що містить домішки й надлишок реагенту) дистильованою водою або спеціально підібраним допоміжним розчином. Наприклад, суміш осадів AgCl(s) та РbСl₂(s) промивають розчином НСl, щоб знизити втрати через розчинність хлоридів. Промивну рідину додають у пробірку з осадом, перемішують паличкою i центрифугують. У відповідальних випадках промивають декілька разів, випробовуючи розчин пробою на наявність реагента-осаджувача.

У більшості випадків для подальшої роботи розчиняють свіжі осади, щойно відокремлені центрифугою, бо з часом тверда фаза може змінювати склад i властивості. Щоб перенести осад у іншу пробірку, його змочують у промивній рідині й каламуть переливають, нахиливши пробірку. Потім промивну рідину відокремлюють.

Умови здійснення хімічних реакцій.Щоб відокремити чи виявити той чи інший компонент, недостатньо додати аналітичний реагент до суміші, що аналізують, а слід створити певні умови. До них належать температура, діапазон концентрацій аналіту, наявність допоміжних реагентів, зокрема певного кислотно-основного середовища (рН розчину)

Середовище розчину, необхідне для реакції, залежить від властивостей аналіту та реагенту. Як приклад, розглянемо, як виявити Са²⁺ реагентом – оксалатом амонію (NН₄)₂С₂О₄ (сильним електролітом, повністю іонізованим на іони NН₄⁺ та С₂О₄^2‑), за реакцією

Са²⁺ + С₂О₄^2‑ D СаС₂О₄ (s, білий кристалічний).

Тут слід створити рН середовища, що відповідає області переважання іону С₂О₄^2‑, що розглянута у розділі «Концентраційно-логарифмічні діаграми», тобто рН > lg K_H1 = 4,266. У кислішому середовищі тверда фаза переходить у розчин,

СаС₂О₄ (s) + 2 Н⁺ D Са²⁺ + Н₂С₂О₄.

У розчині сильної кислоти тверда фаза не утворюється, потрібне лише слабко кисле або нейтральне середовище.

Іон Fe³⁺ не можна виявляти реагентом K₄Fe(CN)₆ у лужному середовищі, бо замість «берлінської лазурі» утворюється менш розчинний червоно-бурий амфотерний осад гідроксиду феруму (ІІІ),

Fe³⁺ + 3 OH^‑ D Fe(OH)₃ (s).

Температуру вибирають відповідно до бажаного ефекту. Так, осади, розчинність яких значно зростає з температурою, одержують при кімнатній температурі – «на холоді». Так, при кімнатній температурі здійснюють реакцію іону К⁺ із NaНС₄Н₄О₆, гідротартратом натрію, що дає білий кристалічний осад із помітно високою розчинністю,

К⁺ + НС₄Н₄О₆^‑ D КНС₄Н₄О₆ (s).

Специфічна реакція на іон NН₄⁺ – дія лугу на його солі,

NН₄⁺ + ОН^‑ D NН₃ + Н₂О.

Нагрівання сприяє видаленню леткого NН₃, що розпізнають за запахом та за зміною забарвлення мокрого індикаторного паперу, що вносять у пробірку, не торкаючись розчинів.

Концентрація аналіту та реагенту. Розглянемо як приклад утворення осаду. Концентрація має перевищувати ту, що відповідає насиченому розчинові. Це особливо важливо, якщо значення добутку розчинності К_s є досить високим (дивись розділ «Закон дії мас. Алгебра хімічних реакцій»).

Зменшуючи розчинність осаду, реагент додають у надлишку. Проте, на прикладах із розділу «Концентраційно-логарифмічні діаграми» – осадженню AgCl(s) дією іону Cl^‑ та осадженню Al(OH)₃(s) – видно, що значний надлишок осаджувача здатен і підвищувати розчинність. У першому випадку уникають дії концентрованої НCl, а у другому осаджують дією не сильної основи NaOH, а слабкої NH₃, що зі своїм катіоном NH₄⁺ утворює буферний розчин із рН у межах оптимальних умов осадження.

Прикладом, де шкідливим є надлишок не реагенту, а аналіту, є виявлення NH₄⁺ дією реактиву Несслера HgI₄^2‑, що утворює червоно-бурий осад

_/ Hg _\

NH₄⁺ + 2 HgI₄^2‑ + 4 OH^‑ D [O NH₂] I^‑ (s) + 7 I^‑ + 3 H₂O.

^\ Hg ^/

Значний надлишок аналіту NH₄⁺ мав би зменшити концентрацію [OH^‑] і тим самим збільшити розчинність.

4. ОРГАНІЧНІ РЕАГЕНТИ У НЕОРГАНІЧНому АНАЛІЗІ

 

Сучасний розвиток аналітичної хімії обумовлений створенням нових приладів для інструментальних методів. Проте істотною складовою методів відокремлення, виявлення, визначення та концентруванні (осадженням, екстракцією, сорбцією) залишаються реакції з відповідними реагентами. Провідну роль у якісному аналізі (зокрема, у крапельних методах), у гравіметрії, титриметрії (як індикатори та титранти), у спектрофотометрії тощо відіграють органічні реагенти. Їх перспективність пов’язана з яскравим забарвленням багатьох комплексних сполук, їх здатністю до флуоресценції, існуванням твердих сполук із великою молярною масою, комплексних сполук із переважанням їх розчинності у неводних розчинниках над їх розчинністю у воді. Застосування органічних аналітичних реагентів заснували М. О. Ільінський (1856-1941), що застосував a–нітрозо-b-нафтол як реагент для визначення кобальту, та Л. О. Чугаєв (1873-1922), що у 1905 р. відкрив диметилгліоксим, реагент для виявлення та визначення ніколу (нікелю).

Важливими для аналізу продуктами можуть бути як комплекси між аналітом та реагентом, так і нові органічні сполуки (наприклад, продукти окисно-відновних перетворень) або інші форми реагента (для кислотно-основних індикаторів). Органічні реагенти містять певні функціональні групи, що визначають різноманітність взаємодії цих реагентів із компонентами, що аналізують. Продукти – прості та комплексні солі, внутрішньокомплексні сполуки, продукти окисно-відновних перетворень, адсорбції тощо.

Властивості комплексних сполук (стійкість, забарвлення, розчинність і т. ін.) є джерелом інформації про якісний та кількісний склад об’єкта. У склад комплексів входить комплексоутворювач (звичайно іон чи атом металу) та ліганди (іони чи молекули). Ці складові здебільшого здатні до самостійного існування (правда, іони металів у розчині також є комплексами з молекулами розчинника як ліганди).

Ліганди можуть бути аніонами або полярними молекулами. Найрозповсюдженішими неорганічними лігандами є молекули H₂O та NH₃; іони F^‑, Cl^‑, Br^‑, I^‑, CN^‑, NO₃^‑, NO₂^‑, OH^‑, SO₄^2‑, CO₃^2‑, H_nPO₄^{(3 n)‑} (n = 0, 1, 2). Органічні ліганди – це здебільшого сполуки, що мають хоч би на одному з атомів (донорному атомі) неподілену пару електронів. Донорними найчастіше є атоми неметалів (у дужках наведено значення електронегативності за Полінгом): O (3,5), N (3,0), S (2,5), Se (2,4), Te (2,1), P (2,1), As (2,0), Sb (1,9). Донорні атоми входять до складу функціональних груп, таких як – ОН, С‑ОН, ‑ СООН, = С = О, С‑ОС‑, ‑ NH₂, = NH, N, ‑ N = O, ‑ N = N ‑, ‑ CH = N ‑, > N – OH, ‑ SH, ‑ (CS) ‑ SH, ‑ SCN, ‑ CN, ‑ РO₃H, ‑ AsO₃H. Деякі з таких груп обумовлюють кислотно-основні властивості реагентів – здатність втрачати або приєднувати іони Н⁺, утворюючи аніони чи катіони реагентів. Іони Н⁺ здатні конкурувати з іонами металів за координацію з функціональними групами, що обумовлює залежність виходу продуктів реакцій від рН середовища. Важливу роль у властивостях органічних реагентів відіграють їх тавтомерні перетворення. Забарвлення комплексних сполук обумовлене переносом заряду (переходом електронів із орбіталей ліганду на орбіталь комплексоутворювача й переносом електронів усередені ліганда) й істотно залежить від розчинника.

Стійкість комплексів іонів металів залежить від їх електронної структури. Її пов’язують із іонним потенціалом – відношенням заряду іона до його радіуса. Будова електронної оболонки та радіус іона впливають і на стереохімію комплексу. Реакційна здатність органічного реагента залежить не тільки від наявності функціональних груп, а й від його структури. Так, групи без донорних атомів (такі як – СН₃) можуть заважити тому, щоб функціональна група наблизилась до комплексоутворювача й утворила стійкий координаційний зв’язок.

Якщо у реагента є декілька функціональних груп, вони можуть утворювати декілька координаційних зв’язків із аналізованим компонентом. Комплекси, у яких утворилося декілька координаційних зв’язків полідентатного ліганда (тобто здатного до координації з багатьма групами, від латинського dens – зуб, родовий відмінок – dentis), називають хелатними (від грецького chele, клішня), або внутрикомплексними. Ліганди з однією функціональною групою є монодентатними («однозубими»). Стійкість хелатних комплексів набагато вище, ніж простих комплексних сполук із декількома лігандами, що містять по одній відповідній групі. Така властивість комплексів із полідентатним лігандом називають хелатним ефектом.

Стійкість комплексу з полідентатним лігандом залежить від геометрії циклу, утвореного комплексоутворювачем, однією з функціональних груп, фрагментом ліганду між функціональними групами, другою групою, що потім замикається на тому ж комплексоутворювачі. Згідно з правилом циклів Чугаєва, найстійкішим комплексам відповідають п’яти або шестиатомні цикли. Наприклад, серед діоксипохідних бензолу тільки орто-ізомер може утворювати стійкий п’ятиатомний цикл, геометрія ж мета- та пара-ізомерів несприятлива для хелатних циклів. Зауважимо, що й мета-ізомер не утворить шестиатомного хелатного циклу, бо, щоб утворити сприятливу геометрію останнього, треба було б деформувати стійкий бензольний цикл. У шестичленних циклах фрагмент органічного ліганду часто містить подвійний зв’язок, що сприяє формуванню плаского циклу. Реалізуються також і цикли й іншої довжини – чотири- й навіть тричленні (останні – найбільш напружені й нестійкі).

Селективність органічних реагентів залежить від:

1) компонентів, що аналізують – їх положення у періодичній системі, будови електронної оболонки та її розміру;

2) скелету його молекули, різних замісників;

3) продуктів взаємодії – їх однорідності, складу, стійкості;

4) середовища – величини рН, природи розчинника, температури.