Complexometria

Determinación del contenido de Ca2+ y Mg2+ por volumetría complexométrica.


INTRODUCCION
Las volumetrías complexométricas se basan en la reacción de complejación (formación de complejos) de un ión metálico Men+ con ligandos llamados complexonas. La complexona más utilizada es la sal disódica del ácido etilenodiaminotetraacético, (Na2H2Y) llamado coloquialmente AEDT. El ligando complejante esen realidad el anión Y4-.
El punto final de la valoración se detecta mediante un indicador metalocrómico, que cambia de color en función de la |Men+| en disolución (de forma análoga a como un indicador ácido-base cambia de color en función de la |H3O+|). El indicador depende del ión metálico, y en esta práctica en que valoraremos Ca2+ y Mg2+ utilizaremos Negro de Eriocromo T (NET) que vira enfunción de |Mg2+| y Murexida a pH 12.
Si la disolución contiene Ca2+ puede emplearse murexida (Mur) como indicador (pH = 12). Las reacciones volumétrica e indicadora son respectivamente:
R.V.: Ca2+ + Y4- CaY2-
R.I.: CaMur + Y4- Mur + CaY2-
Rosa Malva
También puede utilizarse NET (pH =10), pero este indicador es sensible sobre todo al Mg2+ por lo que a la disolución problema sele añaden unas gotas de complexonato de magnesio MgY2-. Las reacciones son ahora:
Ca2+ + MgY2-CaY2-+Mg2+
Mg2++NETMgNET
R.V.: Ca2++Y4- CaY2-
R.V.: Mg2++Y4- MgY2-
R.I.: MgNET+Y4- MgY2-+ NET
Rojo Azul
Obsérvese que el MgY2- termina en la misma forma en que se añadió, por lo que su adición no provoca la aparición de ningún error. Si la disolución problemacontiene inicialmente Mg2+, no es preciso añadir MgY2-, pero el Y4- valora ahora al Ca2+ y también al Mg2+.
Tanto los iones Men+ como la Y4- (y los Indicadores) tienen reacciones laterales competitivas con OH- y H3O+, por lo que todas las reacciones anteriores deben estudiarse en función de magnitudes condicionales. Esa es también la causa de que cada Indicador deba ser utilizado al pH marcado, por loque se suele trabajar en medio tamponado.
Muchos iones metálicos reaccionan con dadores de pares de electrones para formar compuestos de coordinación o complejos. La especie dadora, o ligando, debe tener por lo menos un par de electrones sin compartir disponible para la formación del enlace. El número de enlaces covalentes que tiende a formar un ión con los dadores de electrones es su número decoordinación. Los valores típicos de los números de coordinación son 2, 4 o 6. Las especies que se forman como resultado de la coordinación pueden ser positivas, neutras o negativas. Las valoraciones basadas en la formación de complejos, también llamadas en ocasiones métodos complexométricos, han sido empleadas durante más de un siglo. Su aplicación analítica experimentó un crecimientoverdaderamente notable en la década de los 40, basado en una clase particular de compuestos de coordinación denominados quelatos. Un quelato se produce cuando un ión metálico se coordina con 2 o más grupos dadores de un mismo ligando para formar un anillo heterocíclico de 5 o 6 eslabones.
Un ligando que tiene un solo grupo dador, como el amoniaco, se denomina monosácarido, mientras que un ligando como laglicina, que tiene dos grupos disponibles para formar enlace covalente, se denomina bidentado. También existen agentes quelantes tridentados, tetradentados, pentadentados y hexadentados.
Hay muchos agentes complejantes orgánicos que se han vueto importantes en química analítica como resultado de su inherente sensibilidad y su potencial selectividad al reaccionar con iones metálicos. Estos reactivosson particularmente útiles en la precipitación de metales, en la formación de enlaces con metales para evitar interferencias, en la extracción de metales de un disolvente a otro y en la formación de complejos que absorben luz para determinaciones espectrofotométricas. Los reactivos orgánicos más útiles forman complejos quelatos con iones metálicos.
Hay numerosos reactivos orgánicos que se usan...