ANLISIS QUMICO CUALITATIVO

ANLISIS QUMICO CUALITATIVOCOMPLEJO Y ACIDEZF- y Y2- forman el complejo FeF2+ segn:Fe3+ + F- FeF2+(1)F- en solucin acusa participa del equilibrio:F- + H+ HF (2)Si a la solucin de FeF2+ se le agrega H+ , el equilibrio (2) se desplaza a la derecha, consumindose F-, lo que con lleva a la disociacin del complejo para nivelar a F-, aumentando la cantidad de Fe3+.

Si agregamos Fe3+ (1) se desplaza la derecha y disminuye F- , lo que obliga a (2) a desplazarse a la izquierda, aumentando H+.ESTABILIDAD DE LOS COMPLEJOS EN FUNCION DEL pH:

FeF2+ + H+ Fe3+ + HF (3)A mayor [H+] (menor pH), mayor es la destruccin de FeF2+ .A mayor [Fe3+], mayor disociacin de HFSe prepara una solucin de FeF2+ de concentracin analtica Co:CFe = Co = [Fe3+] + [FeF2+]

Y como el complejo es estable, se puede despreciar [Fe3+] respecto a [FeF2+]:Co =[FeF2+]

En el equilibrio: FeF2+ + H+ Fe3+ + HF

EN RESUMENCF= [FeF2+] + [HF] + [F-]Pero CFe= CF

[FeF2+] + [HF] + [F-] = [FeF2+] + [Fe3+][HF] + [ F-] =[Fe3+]Para HF F- + H+ Ka= [F-] [H+] [HF]

[HF] = [F-] [H+] Ka[Fe3+] = [F-] + [F-] [H+] = [F-] (1+ [ H+] ) Ka Ka

Para FeF2+ Fe3+ + F- Ki = [Fe3+] [F-] [FeF2+][F-] = Ki = [FeF2+] [Fe3+] [Fe3+] = Ki [FeF2+] (1+ [ H+] ) [Fe3+] Ka

[Fe3+] =

[Me n+] =

La disociacin del complejo aumenta:Al aumentar (H+) A menor Ka ( acido dbil, base fuerte)A mayor inestabilidad del componente.Formula valida en el margen en el que el complejo es suficientemente estable.

FINALMENTE

Par el pH > pKa ([H+] Ka), 1 se hace despreciable respecto a [H+ ]/Ka [Fe3+] = [Fe3+] = cte

A) INFLUENCIA DEL pH

El pH a partir del cual se empieza a destruir es pKa.

Para los complejos de carbonato (pK1 = 13.3), sulfuros (pK1 = 12.9), fosfatos (pK1 = 12.3), la destruccin comienza ya en medio bsico.Para iones muy poco bsicos, Cl-, I-, SCN-, los complejos no son influenciados con el pH.

B) INFLUENCIA DE KaLos complejos inicialmente poco estables, se destruyen fcilmente hacia medios cidos: complejos de CO32-, sulfuros, NH3, etc.

Complejos muy estables no se afectan por pH. Ejemplo: Fe(CN)64-, Ag(CN)2-, Co(NH3)63+, etc.

C) INFLUENCIA DE KiSolucin 10-1 M de Hg (CN)2Ki= [Hg2+] [CN-]2 = 10-34.7 [Hg(CN)2]Ka= [CN-] [H+] =10-9.3 [HCN]En el margen en el cual el complejo es estable, es decir que [Hg2+] es despreciable frente a Hg (CN)2 , se tiene:[Hg2+] =

A pH cercano a 9.3, [Hg2+] no depende del pH . ApH = 3, [Hg2+] =10-8 (despreciable).

A pH = 0, [Hg2+] =10-5.7

EJEMPLO

En muchos casos es posible ajustar las condiciones de una solucin de modo que no se formen precipitados: no hay ion comn en exceso, formacin de complejos fuertemente enlazados, control de pH, etc.

COMPLEJOMETRIA

Considrese el caso general:

En funcin de las constantes globales de formacin:Si la concentracin analtica de M es CM:CM = [M] +[ML] + [ML2] + .. + [MLn]En funcin de las constantes de formacin global:CM = [M] + 1 [M][L] + 2 [M][L]2+ . + n [M][L]nCM = [M] (1+ 1 [L] + 2 [L]2+ . + n [L]n Definimos las funciones i para MLi ( i son las fracciones de correspondiente de cada uno de los complejos)

i = [MLi] / CM 0= [M] = _____[M]_______________ = 1__ CM [M] (1+ 1[L] + .+ n[L]n) DM[M] = 0 CMAnlogamente: 1= [ML] = 1[L] [ML] = 1 CM CM DM . n= [MLn] = n[L]n [MLn] = n CM CM DM

Si se adiciona NH3 concentrado una solucin de CuSO4 0.200 M, de modo que al final [NH3] = 0.600M en la formacin del complejo. Calcule las con concentraciones de las diferentes especies complejas de cobre con el NH3.1 = 2.04 1042 = 9.55 1073= 1.05 10114 = 2.10 1013

PROBLEMALa concentracin total del cobre es CM=0.2M puesto que [MH3] = [L] = 0.600M , entoncesDM= 1 + 1[L] + 2 [L]2 + 3[L]3 + 4[L]4DM= 1+ 2.04 104(0.6) + 9.55 107(0.6)2 + 1.05 1011(0.6)3 +2.10 1013(0.6)4 = 2.74 1012[Cu2+]=[M] =0 CM= 1_ CM= ___1___ (0.2) =7.3 10-14 M DM 2.74 1012[Cu(NH3) 2+] =1 CM = 1[L] CM= 2.04 104(0.6) (0.2) DM 2.74 1012[Cu(NH3) 2+] = 8.93 10-10 MSOLUCIN[Cu(NH3) 22+] =2 CM =2[L]2 CM= 2.51 10-6 M DM [Cu(NH3)32+] =3 CM =3[L]3 CM= 1.66 10-3 M DM [Cu(NH3)42+] =4CM =4[L]4 CM= 0.199 M DM

En el anlisis DQO para evitar la oxidacin del ion Cl- a Cl2 se emplea HgSO4 como fuente de Hg2+ a 20 mL de muestra, adems de 40 mL de otros reactivos, y si la muestra contiene 1000 mg de Cl-/l Cul es la concentracin de cada uno de las especies en solucin? Desprciense los efectos de fuerza inica asi como la formacin de otros complejos.

PROBLEMA