Analisisa agricola - Volumetrías de formación de complejos.

Tema 12. Volumetrías de formación de complejos.

Definición de complejo: Es el compuesto en el cual uno o más grupos coordinados o ligado están unidos a un elemento central metálico, por enlaces de coordinación. Enlace por el cual un par de electrones es aportado por el ligando y es aceptado por un orbital libre del átomo central.
Dibujo
Ligando: Actúa como base de Lewis, dona un par de electrones.
Metal: Se comporta como ácido de Lewis, acepta un par de electrones por cada orbital libre.
Índice de coordinación: Nº de ligandos que fija el átomo central metálico. Depende del número de orbitales libres que tenga el átomo central metálico, y coincide con el número de enlaces coordinados que es capaz de fijar el ligando.

1) El indice ce coordinación y la capacidad para formar enlaces del ligando, son propiedades importantes de los complejos.
Dibujito
La capacidad para formar enlaces del ligando permite clasificar a los ligandos en;
Dibujitos
Con los ligandos monodentados, la reacción ocurre en etapas:
Los ligandos polidentados dan lugar a unos complejos especiales llamados QUELATOS. Así, un sólo ligando dispone en su estructura de varias zonas con pare electrónicos disponibles, distribuidos de forma que pueden ocupar simultáneamente varios de los huecos del átomo central.
Ejemplo de EDTA. Dibujito.

Definición de Volumetrías de formación de complejos: Son aquellas volumetrías en las que la solución problema reacciona con la solución valorada, dando lugar a la formación de un complejo. Por lo tanto, la mayor o menor sensibilidad de estas volumetrías dependerá de la mayor o menor estabilidad del complejo formado.
Dibujito

Tipos de volumetrías de formación de complejos:
Mercurimetrías: Es una volumetría de formación de complejos en la que el ión mercúrico (Hg+2) es el agente formador de complejos.

Cianometrías: Es una volumetría de formación de complejos en la que el ión cianuro (CN-) es el agente formador de complejos.

EDTAmetrías: Es una volumetría de formación de complejos en la que la sal disódica del EDTA (VerH2Na2 ⇒ Versenato disódico) es el agente formador de complejos.
Dibujito de la complexona 3
-Cuando el versenato disódico reacciona con elementos metálicos, siempre lo hace en una relación estequiométrica 1:1.
-Son complejos muy estables y solubles en agua (constantes de formación elevadas).
dibjito
-La reacción de estos complejos con los metales es una reacción muy rápida. Por lo tanto permiten volumetrías muy buenas.
dibujito
-El pH influye en la formación de complejos, de manera que al aumentar la acidez disminuye la actividad de las complexonas. En el caso que aumente mucho la acidez se producen reacciones de hidrólisis. Por eso se debe saber el pH ideal para llevar a cabo la reacción.
dibujito

Curva de valoración metal-EDTA: Es similar a una valoración ácido fuerte-base fuerte, por lo tanto para el cálculo de su curva de valoración se distinguen 3 regiones.
-Región 1 (Antes del punto de equivalencia); Existe exceso de metal, siendo su concentración la cantidad de metal que no ha tenido moles suficientes de EDTA (ligante) para reaccionar.
-Región 2 (En el punto de equivalencia); Se han añadido tantos moles de EDTA (ligante) como de metal existían en la solución problema, prácticamente todo el metal está complejado, pero existe una pequeña parte en equilibrio, según la constante de formación del complejo Kf.
-Región 3 (Después del punto de equivalencia); Existe un exceso de EDTA (ligante) que se mantiene en solución en forma libre dado que todo el metal ha reaccionado.
Dibujito Formulas en las region 1,2,3.

Indicadores de las EDTAmetrías;
-Indicadores Químicos; indicadores metálicos o metalocrómicos y indicadores de neutralización o indicadores rédox.
-Indicadores Físicos; Conductometría. Potenciometría. Fotometría.

Indicadores metálicos; sustancias orgánicas que forman con iones metálicos, complejos de color diferente al del indicador no complejado. Debe originar un color sensible, lo mas nítido posible y durante la valoración debe ser muy estable, pero menos que el complejo.

Métodos de valoración con EDTA:
-Métodos COMPLEXOMÉTRICOS;
Método directo; en que se valora un ión metálico con EDTA a un pH óptimo, con un indicador adecuado.
Método indirecto;
Métodos indirectos propiamente dicho.
Métodos indirectos por retroceso

-Métodos por DESPLAZAMIENTO ó SUSTITUCIÓN;

-Método ALCALIMÉTRICO;

-Método de MEZCLAS;
Haciendo uso del pH medio.
Utilizando agentes enmascarantes y desenmascarantes.

Aplicaciones de las EDTAmetrías: