acido base

..
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Complejometría
bllrodllcaóll:

Uno de los, tipos de reacciones químicas que pueden servir como qase de
una determinación volumétrica es aquella que implica la formación de un
complejo o ión complejo soluble pero ligeramente disociado.
Los complejos que consideraremos se forman por medio de la reacción de
un ión metálico (átomo central) catión con un anión o una molécula, neutra(ligando). El número de enlaces que puede formar el átomo metálico central es
el número de coordinación del metal.
La reacción por medio de la cual se forma un complejo se puede
considerar como una reacción ácido - base de Lewis cn la que el ligando actúa
como la basc donando un par de elcctrones al catión que es el ácido. El enlace
que se forma entre el átomo metálico central y ''Cl'liganclb casi siempre es
covalente, pero en algunos casos la interacción puede ser por atracción
coulómbica.
'
Las moléculas o iones que actúan como ligandos por lo general contienen
un átomo electronegativo como el N, el O ó algún halógeno. Los ligandos que .'
tienen un solo par de electrones sin compartir como el NH3, HO-, Ce se dice'
que son unidentados. Los grupos que poseen dos grupos capacesde formar
dos enlaces con el átomo central son bidentados PIE la etilendiamina donde'
sus dos átomos de N tienen un par de electrones sin compartir cada uno:
2+

----Los anillos heterocíclicos que se forman por la interacción de un ión
metálico con dos o más grupos funcionales del mismo ligando se conocen
9

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e o Nl

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o Nl E T

como anillos quelatos y la molécula orgánicacomo agente quelante y a los
complejos se los llama quelatos.
En las titulaciones por formación de complejos y/o quelatos la especie que
.se está determinando forma un quelato o complejo con el titulante. Los
requisitos para utilizar las reacciones de complejación en las volumetrías son:
• la f0t:tnación del complejo debe ser estequiométrica,
'• -la velocidad de reacción debe ser alta,
•la estabilidad del complejo debe ser grande permitiendo obtener un punto
final bien definido,
• la reacción de complejación debe tener la menor cantidad de etapas
posibles, (característica propia de este tipo de titulaciones)
• se debe contar con un método simple para detectar el punto final,
• no deben producirse precipitados durante la titulación.
La mayoría.de las valoracionescomplejométricas o de formación de
complejos están basadas en los reactivos quelantes dado que las reacciones de
estos reactiv,os con cationes son normalmente procesos que ocurren en una
sola etapa mientras· que los complejantes más sencillos tienden a reaccionar
con los cationes en una forma gradual originando una serie de complejos. Esto
se debe a que la mayoría de los iones metálicos de interésanalítico suelen tener
varios orbitales electrónicos disponibles para la formación de complejos y los
ligandos monodentados sólo pueden ocupar una sóla posición de
coordinación alrededor del átomo central.
La formación del .CU(NH3)42+ ocurre en cuatro pasos:

Como vemos para cada equilibrio hay asociada una constante de formación
(l 10
la especie predominante es Y4-, a valores de pH entre 7 y 10predomina HY3-:
entre valores de pH 3 Y pH 6 predomina H2Y2-, valores entre pH 2 Y 3
predomina H3Y- y a valores de pH < 2 predomina H4Y, por lo tanto a pártir
de Kf no se puede discernir directame'nte la tendencia de formación del
quelato en un cierto valor de pH. Por ejemplo, a pH 4 predomina la especie
H2Y2- Yla reacción con un metal sería:

Es obvio que conforme baje el pH, el equilibriose despla7.ará en contra de
la formación de YCu2- y podernos esperar que exista un valor de pH por
debajo del cual no sea posible la titulación del Cu2+ con el EDTA.
A nosotros nos interesa la fracción de EDTA corno Y4- es decir U4 Oa
relación de concentración entre la especie considerada Y4- y la concentración
analítica del ácido). En nuestro caso:

BM para el Cu 2+

CCu = [Cu2+] +...