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ESTUDIO DE LA FORMACION DEL COMPLEJOH(CrO4)1−2n

Diego Fernando Chaparro GutierrezCamilo Arturo Poveda Garzon

Laboratorio de Fisicoquımica I

11 de Abril de 2012

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Objetivos

(1) Determinar la formula del complejo formado entre la reaccionde iones cromato e iones hidronio

(2) Calcular la constante de equilibrio de la reaccion de formaciondel complejo.

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Formacion de complejos

Los compuestos complejos son aquellos en los que un atomo o ionmetalico se encuentra rodeado por un conjunto de ligandos. Unligando es todo atomo o grupo de atomos unidos a la especie deinteres.

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Las constantes de formacion son las constantes de equilibrio deformacion de iones complejos. Las constantes de formacionsucesivas, designadas por Ki se definen:

M + X GGGBF GGG MX K1 =[MX ]

[M][X ]

MX + X GGGBF GGG MX2 K2 =[MX2]

[MX ][X ]

MXn−1 GGGBF GGG MXn K3 =[MXn]

[MXn−1][X ]

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Absorcion de la luz

Cuando una muestra absorbe luz, la irradiancia del haz de la luzdisminuye. La irradiancia (P) es la energıa por segundo y porunidad de area del haz de luz. Cuando el haz de luz incide sobre lamuestra de longitud b, la irradiancia inicial (P◦) varıa, y el haz deluz que emerge posee una irradiancia (P).

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La transmitancia T se define como la fraccion de la luz incidenteque pasa por la muestra:

T =P

P◦

El valor de T se expresa en un intervalo de porcentajes entre 0% y100%

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La absorbancia o densidad optica se define como:

A = log

(

P◦

P

)

= − logT

La absorbancia es de gran interes debido a que es directamenteproporcional a la concentracion c de la especie que absorbe la luzen la muestra:

Ley de Beer: A = εbc

en donde c es la concentracion de la muestra expresada enmolaridad, b es el camino optico en centımetros y ε es laabsortividad molar que nos indica cuanta luz es absorbida a unalongitud de onda determinada, se expresa en M−1cm−1.

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Procedimiento

Llevar a 10 mL soluciones de K2CrO4 0, 001M de volumenes8;6;4;2;1, 2;1;0, 8 y 0, 4 mL, y medir la absorbancia de cada una deellas.

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Preparar 25 mL de mezclas K2CrO4 0, 01M y de HCl 0, 01M quecontengan 25− x mL de acido y 25(1 − x) mL de cromato, conx = 0, 1 · · · 0, 9. Medir absorbancia de cada mezcla.

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Resultados

Los datos de la primera serie de determinaciones son los siguientes:

Absorbancia Concentracion (M)

0,660 8, 00 × 10−4

0,515 6, 00 × 10−4

0,370 4, 00 × 10−4

0,190 2, 00 × 10−4

0,100 1, 20 × 10−4

0,090 1, 00 × 10−4

0,081 8, 00 × 10−5

0,027 4, 00 × 10−5

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Con estos valores, realizamos la grafica de absorbancia en funcionde la concentracion de cromato:

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De la grafica anterior, se puede deducir que ε = 833, 85 M−1cm−1

pues es la pendiente de la recta.Ahora para poder establecer la formula del compuesto debemosutilizar el metodo de Job con variaciones en el volumen. Los datosde la segunda serie de medidas son:

x 25x 25(1-x) [CrO4]

0,1 2,5 22,5 9, 00 × 10−4

0,2 5 20 8, 00 × 10−4

0,3 7,5 17,5 7, 00 × 10−4

0,4 10 15 6, 00 × 10−4

0,5 12,5 12,5 5, 00 × 10−4

0,6 15 10 4, 00 × 10−4

0,7 17,5 7,5 3, 00 × 10−4

0,8 20 5 2, 00 × 10−4

0,9 22,5 2,5 1, 00 × 10−4

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%T A A’ A-A’

21,5 0,6675 0,7504 -0,0829

29 0,5376 0,6671 -0,1295

38,5 0,4145 0,5837 -0,1691

50 0,3010 0,5003 -0,1993

71 0,1487 0,4169 -0,2682

79 0,1024 0,3335 -0,2312

83 0,0809 0,2501 -0,1692

88 0,0555 0,1668 -0,1112

94 0,0269 0,0834 -0,0565

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Con los datos anteriores construimos la grafica de A− A′ enfuncion de x :

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Como se puede apreciar, la curva tiene un mınimo en donde elvalor de x es aproximadamente 0, 5, por lo tanto n sera:

n =x

1− x=

0, 5

1− 0, 5= 1

Debido a que el equilibrio de formacion es el siguiente:

nCrO−2

4+H3O

+GGGBF GGG H(CrO4)

1−2n +H2O

la formula del compuesto formado es H(CrO4)−

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Cr

O

OH

O

O−

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Nota

La segunda serie de medidas fueron realizadas por Sergio Tellez yLaura Landazabal en el primer semestre del 2010 a unaconcentracion de 0, 01 M.

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Bibliografıa

1 L.H. Blanco; Topicos en quımica basica. Paginas 84 y 85.

2 D.C Harris; Analisis quımico cuantitativo. Sexta edicion.Capıtulo 6. Paginas 107 y 108.

3 Atkins. Overton. Rojrke. Weller. Armstrong; Inorganicchemistry. Quinta edicion. Capıtulo 7. Paginas 215-217.

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