Titulaciones Por Precipitacion Y Formacion De Complejos

Formación de complejos
Muchos cationes metálicos que tienen orbitales capaces de ser ocupados por pares electrónicos, reaccionan con especies donantes de electrones que pueden ser iones negativos o moléculas polares, para formar bien especies neutras, llamadas compuestos de coordinación, bien especies con carga eléctrica denominadas iones complejos. Un caso particular son los quelatos que seforman cuando un ión metálico se coordina con dos o más grupos donantes de un ligando para formar un anillo heterocíclico. En todos estos casos el metal actúa como un ácido de Lewis, aceptando un par de electrones por cada orbital libre.
Las especies químicas que rodean al catión metálico se denominan ligandos y actúan como bases de Lewis donando un par de electrones. El número total de ligandosque rodea al catión central depende fundamentalmente del tamaño del ligando y del tamaño del ión central. El número de enlaces que se forman entre el catión y los ligandos se denomina número de coordinación. Los valores típicos de los números de coordinación son pares: 2, 4 o 6. De aquí se deriva la geometría de los compuestos de coordinación, que en cierto grado se asemeja a lo visto en QuímicaOrgánica con la geometría de los compuestos en dependencia de su hibridación. Por ejemplo el número de coordinación cuatro conduce a dos geometrías principales, tetraédrica y cuadrada. Ejemplo de una estructura tetraédrica es la del [AlCl4]-. Aunque es importante conocer la disposición espacial o geometría de coordinación de los ligandos, este aspecto rebasa los objetivos de este curso.
Como semencionó las especies que se forman como resultado de coordinación pueden ser positivas, neutras y negativas. Por ejemplo, el cobre (II), con un numero de coordinación 4, forma un complejo catiónico con el amoniaco, Cu(NH3)42+ y un complejo neutro con la glicina, Cu(NH2 CH2 COO)2. El Mn forma un complejo aniónico con el ión cloruro MnCL42-:


Estabilidad de los complejos
Las constantes deequilibrio dan la medida de la estabilidad del complejo. Cuanto mayor es el valor de la constante más estable es el complejo.
Hay dos tipos de constantes de complejación:
- Sucesivas:

Estas constantes sucesivas son las reales, estos equilibrios son los que se dan en el proceso de complejación, pero no se utilizan en los cálculos.
- Globales:

Estas constantes globales son las que se utilizan enlos cálculos.
Relación entre constantes:

Comprobación:

Los ligandos al tener pares de electrones libres pueden actuar además como bases. Así pues también pueden definirse las constantes de protonación sucesivas y globales. Por ejemplo para el carbonato:

Por tanto un ligando además de participar en el proceso de complejación también, al aceptar protones, puede hacerlo en reaccionesdel tipo ácido/base.
Ejemplo de cálculo empleando las constantes de complejación globales:
Especies:


Equilibrios y constantes:

Balance de masas:

Utilizando las constantes globales en el balance de masas se hallan las concentraciones de las distintas especies en función de [L].
- [M]

- [ML]

O más simplemente usando y aprovechando directamente la expresión encontradaanteriormente para [M]:

- [ML2]

O de forma más directa y sencilla:







Titulaciones complejometricas
La complejometría es el método de valoración de solución que se basa en la aplicación de las reacciones que se acompañan de la formación de los compuestos complejos de los iones con los complexones. Los complexones son derivados de los ácisos etildiamniotetracético (EDTA).

En lapráctica se utiliza generalmente la sal sódica disustituida de este ácido, que en literatura química se le conoce con el nombre de “complexon III” o “trilon B”.

Se puede utilizar para:
- Se puede determinar la dureza del agua, que se debe a la presencia de sales de calcio y magnesio.
- Valoración de metales alcalinotérreos, como el magnesio, calcio y bario, en distintos tipos de muestras,...