Complejometria

Objetivo:

Estandarizar una solución de EDTA disódico (“Solución II”) de concentración aproximadamente 0.02M frente a un patrón primario de MgSO4.7H2O mediante una volumetría complejométrica directa.

Introducción:

Formación de complejos:

Muchos iones metálicos reaccionan con “dadores” de pares de electrones para formar compuestos de coordinación o complejos. A la especie donante deelectrones se la denomina ligando, la cual debe tener por lo menos un par de electrones sin compartir disponible para la formación del enlace. Dentro de los distintos tipos de ligandos se encuentran los monodentados los cuales se enlazan a un metal por solo un átomo, por otro lado están los ligandos polidentados, son aquellos que se enlazan por más de un átomo como lo es en este caso el EDTA. Elnúmero de enlaces covalentes que tiende a formar el ion metálico con el ligando corresponde a su número de coordinación, y las especies que se forman como resultado de la coordinación pueden ser tanto positivas, negativas o neutras.

El EDTA es un acido hexaprótico débil (H6Y2+), su forma acida neutra es tetraprótica (H4Y).
Presenta la siguiente estructura:

[pic]

El EDTA es un ligando (en suforma básica Y-4) hexadentado el cual tiene la capacidad de coordinar con iones metálicos (excepto con sodio y potasio) por medio de 6 posiciones de coordinación formando un anillo heterocíclico ó quelato, por lo que se dice que es un agente quelante.

Reacciona con los cationes metálicos en relación 1-1 por lo que es apto para utilizar en una volumetría complejométrica, a su vez formacomplejos solubles en agua incoloros o ligeramente coloreados que se caracterizan tener alta estabilidad como ya se menciono anteriormente una alta estabilidad implica una mejor detección de punto de equivalencia.

Existen varias especies de EDTA dentro de ellas se encuentran las formas acidas y su forma básica: (Se considera al acido débil como tetraprótico)

-H4Y
-H3Y-
-H2Y2-
-HY3-
-Y4-

Ensolución acuosa dichas especies se encuentran en equilibrio y la especie química predominante depende del medio en el cual se trabaje.

H4Y(ac) H+(ac) + H3Y-(ac) Ka1 (constante de acidez)

H3Y-(ac) H+(ac) + H2Y2-(ac) Ka2

H2Y2-(ac) H+(ac) + HY3-(ac) Ka3

HY3-(ac) H+(ac) + Y4-(ac) Ka4

Ka1 = 1,02 x 10-2 pKa3= 2,00
Ka2 = 2,14 x 10-3 pKa4 = 2,66
Ka3 = 6,92 x 10-7 pKa5 = 6,16
Ka4 = 5,50 x 10-11 pKa6 = 10,24

Fundamento teórico:

El método a utilizar para la patronización de EDTA (ácido etilendiamintetraacético) es una titulación complejométrica, la cual consiste en la determinación analítica de elementos o compuestos por medición del complejo soluble formado. Cualquier compuesto queforme cuantitativamente un complejo con su ion metálico como en este caso puede ser usado en las volumetrías complejométrica si se dispone de un medio adecuado para determinar el punto de equivalencia, aunque no todas las reacciones químicas pueden ser utilizadas para realizar los métodos volumétricos ya que para que sean factibles tienen que cumplir con determinados requisitos:

-Estequiometria definida (1-1)
- Reacción completa
- Velocidad apreciable
- Detección del punto equivalente

Cuando hablamos de estequiometria definida hacemos referencia a que al realizar los correspondientes cálculos, se pueda determinar de manera confiable la cantidad de analito presente, a su vez, la reacción debe ser completa, todos los reactivos deben de reaccionar en su totalidad y que en elmomento de la reacción no ocurran reacciones secundarias que interfieran en la determinación de mencionado analito.

Con respecto a la constante de estabilidad (Ke) la cual está relacionada con la estabilidad del complejo formado en este tipo de volumetría, esta debe tener un valor alto de modo que se facilite la detección del punto de equivalencia, al ser el más grande el “salto” en la curva de...