quimica analitica

TITULACIONES QUELOMETRICAS O VALORACIONES CON ÁCIDOS AMINOCARBOXÍLICOS

Los ácidos aminocarboxílicos NTA, EDTA, DCTA, DTPA y EGTA son agentes quelantes sintéticos. Los átomos de nitrógeno y de oxígeno del grupo carboxilato son las posiciones a través de las que pueden unirse a los iones metálicos, perdiendo sus protones cuando tiene lugar la unión.

EQUILIBRIOS DE FORMACIÓN DE COMPLEJOSEn las reacciones de formación de complejos un ión metálico M reacciona con un ligando L para formar el complejo ML. En estas reacciones las constantes de equilibrio son de formación y no de disociación como en los equilibrios ácido-base.
Cuando el complejo tiene un número de coordinación mayor o igual a 2 podemos hablar de constantes de formación sucesivas (K). Los ligandos monodentados seagregan siempre en una serie de etapas sucesivas. En el caso de los ligandos multidentados, el número de coordinación puede satisfacerse con un solo ligando o con varios ligandos agregados.
Los equilibrios de formación de complejos también pueden escribirse como la suma de cada una de las etapas individuales, en su caso tendrán constantes de formación globales (β). Salvo en para la primera etapaque corresponde a β1=K1, las constantes de formación globales son productos de las constantes de formación sucesivas de cada una de las etapas que dan lugar al producto.
Para cada forma en la que puede encontrarse el metal en presencia del ligando (M, ML, ML2…) se puede determinar su valor de alfa, siendo «α» la fracción de la concentración total del metal que se encuentra en cada formaparticular. Así, αM es la fracción del metal total presente en equilibrio como metal libre; αML es la fracción del metal total presente en el equilibrio como ML, y así sucesivamente. La representación gráfica de los valores de α frente a logaritmo decimal negativo de la concentración del ligando, p[L], se denomina diagrama de distribución.

Ácido etilendiaminotetraacético (EDTA)
El ácidoetilendiaminotetraácetico, llamado también ácido (etilendinitrilo) tetraacético, que se abrevia generalmente como EDTA, es el valorante complexométrico más utilizado. El EDTA es un ligando hexadentado que se cuenta entre los reactivos más importantes y más usado en las valoraciones, que se puede coordinar con un ion metálico mediante sus dos nitrógenos y sus cuatro grupos carboxílicos.
Propiedades ácidas delEDTA
Las constantes de disociación de los grupos ácidos del EDTA son k1=1.02 x 10-2, k2=2.14 x 10-3, k3=6.92 x 10 -7, y k4=5.50 x 10-11. Es interesante resaltar que las dos primeras constantes tienen el mismo orden de magnitud, lo cual hace pensar que los dos protones se disocian de extremos opuestos de la molécula. Como consecuencia de su separación física, la carga negativa que genera la primeradisociación no afecta en gran medida la separación del segundo protón. Sin embargo, no se puede decir lo mismo respecto de la disociación de los otros dos protones, mucho más cercanos a los iones carboxilato de carga negativa que se crean con las disociaciones iniciales.
Las múltiples especies del EDTA se abrevian habitualmente como H4Y, H3Y-,H2Y2-, HY-3 y Y-4 .
Reactivos para valoraciones conEDTA
El ácido libre H4Y y la sal sódica dihidratada, Na2H2Y.2H2O, están disponibles comercialmente con calidad de reactivo. El primero puede servir como patrón primario tras desecarlo durante varias horas a 130-145°C. Posteriormente, se disuelve en la cantidad mínima de base requerida para la disolución completa.
Complejos del EDTA con iones metálicos
Las disoluciones de EDTA sonespecialmente valiosas como valorantes, ya que el reactivo se combina con los iones metálicos en proporción 1:1 independientemente de la carga del catión.
El EDTA es un reactivo notable no sólo porque forma quelatos con todos los cationes, salvo los metales alcalinos, sino también porque muchos de esos quelatos tienen la estabilidad suficiente para llevar a cabo valoraciones. Esa considerable estabilidad...