Analisis

8. Reacciones de formación de complejos
Los reactivos que forman co mplejos se utilizan ampliamente en la titulación de cationes. Los más
empleados son co mpuestos orgánicos que tienen vario s grupos de donadores de electrones cap aces
de formar enlaces covalentes coordinados con los iones met álicos.
La mayoría de los iones metálicos reaccionan con donadores de electrones formando compuestos de
coordinación o COMPLEJ OS. La especie donadora (l igando) debe tener por lo menos un par de
electrones no compartidos para formar el enlace. El ag ua, el amoniaco y los iones halogenuros son
ligandos inorgánicos comunes.
El número de enlaces cov alentes coordinados se conoce como nú mero de coordinación. Los más
comunes son 2 , 4 ó 6. La especie que se fo rma pued e tener carga positiva,negativa o neutra.
Ejemplo:

Cu (NH3)2+4 ,

Cu (NH2) CH2 COO)2 ,

Cu Cl42-

Los métodos de titulación basados en estas reacciones se llaman métodos co mplejométricos , los
cuales se han estudiado desde hace más de un siglo, pero desde 1940 se ha utilizado sobre todo la
complejometría con co mpuestos llamados quelatos q ue son complejos cíclicos de un metal y un
ligando o quelante.Ejemplos:
Cu (NH2 CH2 COO)2

O=C–O

O–C=O
Cu

CH2- NH2

NH2 -CH2

Un ligando que sólo tiene un g rupo donador disponible, como el amoniaco, s e deno mina
unidentado. Mientras que los que tienen dos grupos, como la glicina, se llaman bidentados.
También existen agentes quelantes: tri, tetra, penta y hexa dentados. Co mo titulantes los ligandos
multidentados (4 ó 6 grupos donadores)tienen la ventaja de que reaccionan mejor con los cationes,
dan puntos finales bien d efinidos y reaccionan en una s ola etapa.

EDTA
El ácido etilendiaminotetracético (EDTA) es un titulante hexadentado complejométrico muy
utilizado.
Peso Molecular del EDTA: 292 g/mol
Fórmula condensad a: C10 H16O8N2
HOOC – CH2

CH2 – COOH
:N – CH2 – CH2 – N:

HOOC – CH2

CH2 – COOH

Propiedadesácidas:
H4 Y

H+ + H3 Y-

Ka1 = 1.02 * 10–2

H3 Y

H+ + H2 Y-2

Ka2 = 2.14 * 10–3

H+ + HY-3

Ka3 = 6.92 * 10–7

H2 Y2HY3-

H+ + Y-4

Ka4 = 5 .5 * 10–11

El H4Y y la sal Na2 H2Y·2 H2 O se pueden obtener fácilmente en el co mercio. El primero pued e servir
como patrón primario secándolo tres horas a 140º C y luego se disuelve con sosa para obtener la sal.
Las aguas d ehidratación de la sal no son problema debi do a que el peso con ellas es reproducible.
Ventajas de usar EDTA
1. Reaccionan con los cationes 1:1 indep endientemente de la carga del metal.
2. Forma quelatos muy estables con l a mayoría de los met ales.

Titulaciones por formación de complejos
Consisten en graficar p M (- log [M]) en función del volumen d e titulante (EDTA) agregado.
Los valores de pMantes d el punto de equivalencia s e calculan de:
pM = - log [M] pero en el punto de equivalencia y después los cálculos se complican debido a que
la concentración de MY y de M no se conocen y ad emás depend en del pH. Es por ello que las
titulaciones con EDTA se llevan a cabo a p H controlado para evitar interferencias y para as egurar
que el indicador trabaje adecuadamente.
Estos cál culosse facilitan si empleamos una fracción q ue llamaremos

α

=

[Y]
CT

=

[Y]
[H4 Y] + [H3 Y] + [H2 Y] + [HY] + [Y]

Nota.- por si mplicidad no ponemos las cargas de los io nes.

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(alfa).

Equilibrios simultáneos
Las sustancias acuosas qu e se emplean en el laboratorio contienen con frecu encia v arias esp ecies
que interaccionan entre si y con el agua de tal manera que producen dos o más sistemas en
equilibrio que reaccionan simultáneamente, a este ti po de equilibrios le llamaremos Equilibrios
Simultáneos o Equilibrios Múltiples o condicionales, los cuales se manejan mediante lo que se
conoce co mo constantes condicionales que son las constantes que conocemos pero dep endientes o
condicionados a alguna especie como el H+ (p H) o algún complejante, p...