Electroquimica

.- Defina y Ejemplifique

• Complejo: En química se denomina complejo al tipo de estructura molecular que se encuentra generalmente formada por un grupo central que posee orbitales de valencia no ocupados, rodeado por un cierto número de moléculas o iones que poseen pares de electrones no compartidos que pueden ser inyectados en los orbitales vacíos del átomo central para formar enlacescoordinados. El grupo central puede ser un átomo único, o una molécula, y puede poseer carga positiva, negativa o carecer por completo de carga.

• Ligando: Los aniones o moléculas capaces de actuar como ligandos deben poseer átomos que cuenten al menos con un par de electrones de valencia no compartidos. Estos átomos se encuentran en la esquina superior derecha de la tabla periódica, y entreellos los más importantes son el oxígeno y el nitrógeno, dando paso luego al carbono, fosforo, azufre, cloro, fluor, etc. A los iones o moléculas capaces de inyectar su par de electrones no compartidos se les denomina genéricamente ligandos, al aducto grupo central-ligando se le denomina complejo y a los compuestos que contienen complejos en su constitución se les denomina compuestos decoordinación. Un ligando enlazado a un átomo central se dice que está coordinado a ese átomo. El número de pares de electrones que es capaz de aceptar el grupo central se denomina número de coordinación.

• Quelato: El proceso de enlace al ion metálico por más de una posición de coordinación por ligando se llama quelacion. Los compuestos que forman complejos de esta forma se llaman agentes quelantes oquelatos, y, generalmente, tienen mucha mayor tendencia a formar complejos que sus homólogos monocoordinantes. "Agentes quelantes" de la palabra griega kela que significa "pinza" porque el tipo de estructura espacial que forma con el átomo central se asemeja muchas veces a un cangrejo con el átomo central atrapado entre sus pinzas. Muchas veces se utiliza a los agentes quelantes como agentesprecipitantes, ya que al ser capaces de establecer dos o más uniones simultáneas pueden funcionar como "puentes" entre dos o más átomos centrales, llevando a la formación de enormes agregados macromoleculares que precipitan con facilidad. Uno de estos agentes quelantes, de importancia industrial, es el EDTA.

Ejemplo: [pic]
• Constante condicional de formación de complejos: La constante deformación de un complejo metal-EDTA es la constante del equilibrio de la reacción. El equilibrio de formación de complejos es el equilibrio establecido entre las moléculas que forman un complejo. Constante Efectiva O Constante Condicional:

Supongamos la formación del complejo:
[pic], Con constante de formación

[pic]
La cantidad [Y4-], es decir la cantidad de ligando que seencuentra en equilibrio con el complejo formado y que es igual a la cantidad de metal libre, dependerá del pH del medio, puesto que debemos recordar que este ligando cumplirá con el balance de masa:
[pic]
Es decir que es importante conocer la fracción de EDTA que se encuentra bajo la forma útil para formar el complejo a ese pH.

Esta fracción corresponde al αY⁴⁻ de esta especie (insertar enlace aherra2.html) y se define como:
[pic]
Entonces será más correcto escribir la constante de formación del complejo como:
[pic]
Como las reacciones con el EDTA serán a pH controlado, ?y4- tendrá un valor constante y se puede incluir en la constante del equilibrio
[pic]
Al producto Kfαy4- se lo conoce como constante efectiva o condicional (Kf´) para el equilibrio, y es un valor que depende delpH.
Esta dependencia se desprende de la variación de αy4- con el pH
|pH |αy4- |pH |αy4- |
|2 |3,7x10-14 |8 |5,4x10-3 |
|3 |2,5x10-11 |9 |5,2x10-2 |
|4 |3,6x10-9 |10 |0,35 |
|5 |3,5x10-7 |11 |0,85 |
|6 |2,2x10-5...