Complejomettria

Reacciones de formación de complejos.

Reacción de formación de complejos es aquella en que una o varias moléculas del disolvente son reemplazadas por otras especies químicas, estas especies unidas a un ion central se denominan ligandos.

Moléculas Complejas:
Existen moléculas que aunque tienen saturada su valencia les queda una cierta afinidad residual y son capaces deunirse a otras moléculas, iones, compuestos o radicales dando moléculas llamadas por Waner complejos. Ejemplo:
el ferrocianuro potásico ( Fe(CN)6K4
Fe(CN)6K4 ( Fe(CN)64- + 4 K+ ( electrolito fuerte
Fe(CN)64- ( Fe2+ + 6 CN- ( electrolito débil
los complejos son muy estables y el equilibrio se encuentra desplazado hacia la izquierda. Las K estabilidadson muy altas.
K inestabilidad = [pic] ( K formación = K estabilidad = [pic]
K estabilidad tiene valores muy elevados. Los iones complejos se comportan como moléculas individuales que no se disocian en agua.
El complejo consta de:
1. metal pesado: átomo central (Fe2+)
2. ligando: iones los cuales rodean al átomo central (Fe+2), carga opuesta al metal pesado(CN-).

Enlaces Químicos de los complejos.

Existen tres tipos de enlace:
3. enlace iónico, electrovalente o polar. Tiene lugar una atracción de cargas. Ejemplo: Cl-, Na+
4. Enlace covalente o no polar. Consiste en la compartición de electrones por los átomos. Ejemplo: Cl2, H2, etc.
5. Enlace semipolar, covalente dativo o covalente coordinado. Comparten pares de electrones, tiene quehaber un átomo con uno o más pares de electrones sin compartir y existir átomos que los acepte. El que comparte es una base de Lewis y el que acepta es un ácido de Lewis. El ligando debe tener uno o más pares de electrones sin compartir. Ejemplo: (Cl-, CN-, NH3, H2O).
Los ácidos son casi todos los metales que aceptan los pares de electrones de moléculas o iones que se comportan como basesde Lewis Ejemplos: (NH4+:, NH3:).

El átomo central o ion metálico tendrá como número de coordinación característico que viene dado por el número de ligandos de que está rodeado. Por ejemplo:Fe(CN)64-( 6.
El ligando que tiene un par electrónico sin compartir se llama monodentado. El ligando que tiene dos pares electrónicos sin compartir se llama bidentado. El ligando que tiene trespares electrónicos sin compartir se llama tridentado.
En general el átomo central si tiene una carga n se une con 2·n ligandos monodentados. Por ejemplo:
Cu2+ + 4 NH3 ( Cu(NH3)42+

Quelatos.

Los reactivos que forman complejos se utilizan ampliamente en la valoración de cationes metálicos. Los más empleados son compuestos orgánicos que tienen varios grupos donadores deelectrones capaces de formar numerosos enlaces covalentes con iones metálicos. Se llama ligando al ion o molécula que forma el enlace covalente con el catión al donar un par de electrones, que después comparten los dos compuestos. Un ligando puede ser una especie monoatómica cargada negativamente, como F-, Cl-, etc., una especie poliatómica cargada o neutra como H2O, NH3, CNS-, etc.
Se llama quelatoal complejo que se produce cuando un ion metálico se coordina con dos o más grupos donadores de un solo ligando y forma un anillo heterocíclico de cinco o seis miembros. Uno de los reactivos formadores de quelatos más importantes es el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), y es el valorante complexométrico más utilizado.

Propiedades ácido-base:
El ácido etilendiaminotetraacético es un ácidotetraprótico y se representa de forma abreviada como H4Y.

El EDTA como ligando: El EDTA es un ligando hexadentado:

Tiene seis pares de electrones no compartidos disponibles para formar enlaces covalentes coordinados, cuatro en los oxígenos de los grupos carboxílicos y otros dos en los dos nitrógenos. En la formación de complejos con iones metálicos Mn+ se forma un gran agregado consistente...