TITULACION

TITULACIONES POR FORMACIÓN DE COMPLEJOS
La formación de complejos es un tipo de reacción que puede servir como
base para una titulación volumétrica (se la toma como ácido-base de Lewis, el
ligando actúa como base donando un par de electrones al catión, que actúa
como ácido)
Ej.:

Ag+ + 2 CN- == Ag(CN)2-

LIEBIG: Titulación de CN- con Ag+. Importante para determinar pequeñas
cantidadesde CN-. PF: precipitado de AgCN
DEFINICIONES:
Al ion metálico del complejo se lo denomina átomo central (actúa como
ácido de lewis aceptando electrones) y al grupo unido: el ligando (actúa como
base de lewis proporcionando electrones), el número de enlaces (casi siempre
es covalente, aunque puede ser coulombico) del ion metálico es el número de
coordinación del metal.
Ag(CN)2-

átomocentral: Ag+

ligando: CN-

Nº de coordinación = 2

Complejo lábil: ocurren reacciones de sustitución de ligandos con mucha
rapidez:
Cu(OH2)4+2 + 4 NH3 == Cu(NH3)4+2 + 4 H2O
(Azul claro)

(Azul oscuro)

En presencia de H+ se revierte el equilibrio porque NH3 + H+ == NH4+
Algunos metales son inertes, como Cr+3 y Co+3. El resto de los metales de
transición de la primera serie dan complejoslábiles.

LIGANDOS: tienen átomo electronegativo: O, N, halógeno.
:NH3 monodentado, un solo grupo capaz de unirse al átomo central
NH2CH2CH2NH2

bidentado (posee dos grupos)
+2

Cu+2 + NH2CH2CH2NH2

H2C NH2 NH2 CH2
Cu
H2C NH2 NH2 CH2

Cuando se forman anillos heterocíclicos por interacción del metal con dos
o más grupos funcionales del mismo ligando se los conoce como anillosquelatos y el compuesto orgánico es el agente quelante.
ESTABILIDAD DE LOS COMPLEJOS
M +L

→
←

ML

ML soluble en agua

Constante de formación o estabilidad, Ks:
Balances:

Ks =

[ ML]
[ M ][L]

CM = [M] + [ML] CL = [L] + [ML]

Constante de disociación o inestabilidad:
K in =

[ M ][L]
−
= Ks 1
[ ML]

ML

→
←

M+L

FACTIBILIDAD DE LA TITULACION:
grande)Complejo inerte o estable (Ks

Comparaciones con:
AF + BF

H+ + OH-

AD + BF

Ac H + OH-

AF + BD

H+ + NH3

→
←

OH2

→
←

→
←

Kt = 1014

Ac- + OH2

NH4+

Kt = 109.36

Kt = 109.26

Con Ks = Kt ≈ 108 la reacción puede considerarse completa en el PE.

Ejemplo:

M+Z

→
←

MZ Ks = 108

Suponemos n moles de M en un volumen de solución Vm de concentración CM
yse agrega una solución de ligando de concentración CL = CM
∴ Vl en el PE = Vm inicial

VPE = 2 Vl = 2 Vm

Moles de L = moles de M en el PE

Supongamos que la reacción está desplazada en un 99% (99% de conversión)
En el PE

M
0.01CM
2

Concentraciones Molares

K s = 108 =

0.99CM / 2
(0.01CM / 2)

2

=

+

0.99
−4

10 CM / 2

= 1.98

104
CM

→
←

Z
0.01CM2

MZ

Ks = 108

0.99CM
2

∴ CM ≈ 2 x10− 4 M

Si CM es menor que 2 x 10-4 M, la reacción se completa en menos del
99% en el PE

⇓
Desplazamiento del equilibrio de formación hacia la izquierda

CONSTANTES DE FORMACIÓN EN ETAPAS
Cu+2 + NH3
+2

→
←

Cu(NH3)+2
→
3 ←
→
3 ←
→
3 ←

Cu(NH3) + NH
Cu(NH3)2+2 + NH
Cu(NH3)3+2 + NH

K1 =
+2

Cu(NH3)2
Cu(NH3)3+2Cu(NH3)4+2

[Cu(NH3 ) +2 ]
+2

[Cu ][NH3 ]

= 104.1

K 2 = 103.5
K 3 = 10 2.9

K 4 = 102.1

Para la reacción global (suma de todas las reacciones):
Cu+2 + 4 NH3

→
←

Cu(NH3)4+2

[Cu(NH3)+ 2 ]
4
Kt =
= K1K 2 K3K 4 = β4
+ 2 ][NH ]4
[Cu
3

∴ la titulación es factible??

en este caso = 1012.6

10

8
+

pH o pCu

Titulación de H3O con NH3
6

4

+2

Titulaciónde Cu con NH3

2

0
0

1

2

3

4
+

5
+2

Moles de NH3 por mol de H3O o de Cu

En el 75% de titulación
[Cu+2] = 0,01 x 0.25
(25% de Cu+2 está
como M libre)
[Cu+2] = 2,5 x 10-3 M
pCu = 2,6
del gráfico se puede ver
que pCu = 4.5
no todo
el NH3 se utiliza para
formar el complejo
Cu(NH3)4+2 , se forman
complejos menores como

el Cu(NH3)+2, disminuyendo la [Cu+2]...