Metodo De Job

DETERMINACION DE LA ESTEQUIOMETRIA DE UN COMPLEJO Y DE SU CONSTANTE DE ESTABILIDAD POR EL MÉTODO DE JOB O DE LAS VARIACIONES CONTINUAS
Fabián A Espitia *, Erwing R. López*
Programa de Química, Laboratorio de química analítica III, Universidad del Atlántico, Barranquilla, Colombia.

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rdxespitia2008@hotmail.com; erwinglo015@hotmail.com-------------------------------------------------

INTRODUCCIÓN

La estequiometria de un complejo se puede determinar fácilmente a partir de una serie de mezclas de los reactivos en proporción cuando estos se encuentran a una concentración molar variable y conocida, par a posteriormente medir una propiedad única al producto formado, la cual puede ser color, masa de l producto (en caso de haber unprecipitado), volumen del gas producido (en caso de que el producto sea un gas), conductividad, etc.
Para esta práctica usaremos una medida fotométrica para determinar la cantidad de complejo coloreado formado a partir de sus constituyentes incoloros de partida. Esta metodología en la cual se determina la cantidad de producto a partir de una serie de mezclas de proporción variable recibe el nombredel método de las variaciones continuas, o método de Job en honor a su creador.
Suponiéndose una reacción de formación de un complejo coloreado que ocurre a gran velocidad a partir de un metal libre M y un ligando incoloro L, todos en solución.
mM+lL → MmLl ; Kf= [MmLl][M]m[L]l
Inicialmente solo se conocería la identidad de M y de L pero no se conocería sus coeficientes estequiométricos.Supóngase que se prepara una mezcla de M y de L donde la cantidad de moles de M es menor a la necesaria para reaccionar estequiométricamente con la cantidad de moles de L. en dado caso M será el reactivo limite y además quien controle la cantidad máxima de compuesto que se puede formar, debido que M se agotará durante la reacción. La absorbancia de esta mezcla (es decir la absorbancia del productoformado dado que M y L son incoloros) será estrictamente proporcional a la fracción molar de M. si por otro lado ponemos un exceso de M y una cantidad pequeña de L, ocurrirá lo contrario; ahora la cantidad de L controla la producción del complejo y se forma solo la cantidad que él permite.
Para saber cuándo seria máxima la cantidad de producto formado o para cuál mezcla la absorbancia será máxima, sedebe diseñar un experimento que permita con toda certeza trabajar bajo condiciones de proporcionalidad estricta al producto formado. Esto se consigue preparando una serie de mezclas de M y L de proporción molar variable, manteniendo la concentración total de especies fija. A cada mezcla se le mide la absorbancia y se grafica el valor frente a la composición en fracción molar de la mezcla.Obsérvese un ejemplo en la siguiente figura:

Para el caso mostrado, la estequiometria del complejo corresponde a una fracción molar M de 0.5, es decir, por cada formula del compuesto, M y L están en la misma proporción dado que la suma de fracciones molares debe ser igual a 1. Posibles formulas para el complejo serian ML, M2L2, M5L5, etc. La mayoría de complejos metal-ligando tiene un solo metal porunidad fórmula.
Si el máximo estuviera en 0.3, la estequiometria del complejo seria M3L7 o M6L14, etc.
La determinación del máximo se efectúa por extrapolación de las tendencias lineales a fracciones molares cerca del punto estequiométrico (tendencias rectilíneas).
El valor de la absorbancia máxima determinada por extrapolación se denominara Aext, como en el grafico, y seria la absorbanciamáxima que puede alcanzar la mezcla si la reacción procediera completamente. Como la mayoría de reacciones alcanza una posición de equilibrio, parte del complejo formado se disocia para dar de nuevo los reactivos originales de partida con lo que la concentración del complejo disminuye. Por esta razón la absorbancia experimental es un tanto menor a la extrapolada, y corresponde a Aeq en el gráfico....