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volumetria de formacin decomplejos

Reacciones

Indicadores

Curvas de valoracin (edta como

ligando). Agentes y formacion de

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volumetria de formacin de complejos

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volumetra de formacin de complejos

La formacin de complejos en solucin desempea un papel importante en

muchos procedimientos analticos. En ciertos casos es necesario agregar un

agente acomplejante para evitar una reaccin no deseable. Por ejemplo una de

tartrato forma un complejo con el Fe (! " lo mantiene en solucin mientras se

hace precipitar el #i$uel con dimetilglio%ima& Los reactivos $ue forman

complejos de colores fuertes son importantes en las determinaciones

espectrofotom'tricas& uchas separaciones de intercambio inico tienen lugar a

complejaciones selectivas.

Es posible determinar muchos iones met)licos& titul)ndolos con alg*n reactivo

con el cual formen complejos en solucin& La solucin $ue se a titular

generalmente se amortigua a un p+ apropiado& se aade el indicador " se valora

el ion met)lico con una solucin est)ndar del agente complejante apropiado.

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Volumetra de formacin de complejos

,n ligante debe tener por lo menos un par electrnico libre para formar el

enlace coordinado.

el agua& el amoniaco " los iones haluros son ligantes inorg)nicos comunes.

El $uelato se produce cuando un ion met)lico se coordina con uno o m)sgrupos donadores de un solo ligante& formando un anillo heterocclico de cinco

o seis miembros.

,n ligante con un solo grupo donador disponible& como el #+-& se

denomina unidentado& en tanto $ue los $ue tienen dos grupos disponibles&

como la glicina& se denominan bidentados.

ambi'n e%isten tri& tetra& penta " he%adentados

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CURVAS DE VALORACIN COMPLEJOMTRICAS!a forma de o"tener la curvas de valoracin complejom#tricas no di$erefundamentalmente de la forma empleada para las valoraciones por neutrali%acino por precipitacin& pero a'ora interesa conocer la variacin de la concentracindel ion metlico ue se valora& e*presado como + log (p,e) en tanto se a-aden

volmenes crecientes del patrn de /01A.2a3. Visto as& una curva de valoracincomplejom#tricas presenta los mismos cuatro momentos ue tipi$can a todas lascurvas de valoracin 'asta a'ora estudiadas& es decir41. Punto inicial: Cuando an no se 'a a-adido volumenalguno de solucinvalorante (/01A.2a3).. Punto! int"#$"%io!: Cuando la cantidad a-adida de /01A.2a3 no essu$ciente para completar la reaccin de formacin del complejo y 'ay e*ceso delion metlico ue se valora.

&. Punto %" "'ui(al"ncia: Cuando las cantidades de sustancias de am"osreaccionantes (/01A.2a3 e ion metlico) se igualan y se alcan%a el euili"rio.). Punto! *o!t"#io#"! al *unto %" "'ui(al"ncia: 6na ve% alcan%ado el puntode euivalencia cualuier adicin de solucin patrn del reactivo acomplejante(/01A.2a3) ueda en e*ceso.7in em"argo& en las valoraciones complejom#tricas es necesario considerar elefecto del p8 del medio o de otros agentes acomplejantes y la principal di$cultad

ue se encuentra a la 'ora de construir estas curvas& est en la presencia deposi"les reacciones secundarias& las cuales de"en tenerse en cuenta. As& resultaimprescindi"le en este caso utili%ar las constantes condicionales.

1omemos como ejemplo la valoracin de 9: m! de solucin de calcio (II) deconcentracin molar :.:; mol

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/tomadecisiones/tomadecisiones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/tomadecisiones/tomadecisiones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml

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Factores que infuyen en la orma de la curva de valoracin complejomtrica conEDTA.7o"re las curvas de valoracin con /01A in>uyen cuatro factores fundamentales4 la

concentracin de los reactivos& el p8 del medio& la constante de esta"ilidad y la presencia deagentes complejantes au*iliares.

Concentracin de los reactivos.!a concentracin de los reactivos in>uye en la magnitud del salto de p, de la curva de valoracinen las pro*imidades del punto de euivalencia de forma similar a los casos e*plicados en lasreacciones de neutrali%acin y precipitacin. A mayor concentracin mayor es el salto de p, enlos alrededores del punto de euivalencia.pH del medio.

!a in>uencia del p8 es muy grande ya ue vara la constante condicional del complejo al variar elp8 del medio.!a $gura ?.@.A muestralas curvas de valoracin de ion calcio en soluciones de diferentes p8 (uese mantienen constantes mediante adicin de soluciones "uers o reguladoras). /n esta $gura seo"serva ue se o"tiene un cam"ioaprecia"le de pCa solo si el p8 de la solucin se mantienealrededor de B o mayor. ara cationes se forman complejos de mayor constante de esta"ilidad sepueden detectar puntos $nales adecuados aun en soluciones acidas.Constante de estailidad.A medida ue sea mas esta"le el complejo ue forma el ion metlico con el complejante& mayor

ser la constante de esta"ilidad y mas cuantitativa ser la reaccin. Como resultado mayor salto"rusco se o"tendr en los alrededores del punto de euivalencia de la valoracin.7e de"en considerar las constantes efectivas de los complejosD es aconseja"le ue la constanteefectiva sea mayor o igual ue ;:E para o"tener resultados satisfactorios. !os complejos cuyasconstantes de esta"ilidad sean menores& se consideran muy d#"iles para ser empleados enanlisisvolum#tricos& empleando indicadoresvisuales para detectar elunto $nal.

http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos15/valoracion/valoracion.shtml#TEORICAhttp://www.monografias.com/trabajos15/valoracion/valoracion.shtml#TEORICAhttp://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml#ANALIThttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtml

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/n las valoraciones con /01A interesa calcular la concentracin del in metlico en funcin de lacantidad de valorante a-adido. Antes del punto de euivalencia e*iste un e*ceso del catin ytras el punto de euivalencia el e*ceso es de /01A.

CONSTRUCCIN DE UNA CURVA DE VALORACINara e*plicar cmo se construye una curva de valoracin nos centraremos en un caso concreto4!a valoracin de 9: m! de una disolucin de Cu3F:&:; , con /01A :&:3 , a p8 ?. 7iendo GfH

su$cientemente alta& como es este caso& se considera ue la reaccin de formacin del uelatoes completa en todos los puntos de la valoracin. 6na ve% locali%ado el volumen de valorante en

el punto de euivalencia teniendo en cuenta ue la esteuiometria de los uelatos con /01A essiempre ;4;& se procede a determinar el valor de pCu en las regiones principales de la curva4antes& en y tras el punto de euivalencia.Antes del punto de euivalencia 'ay e*ceso de Cu3Fue no 'a reaccionado con /01A y suconcentracin es por tanto igual a la concentracin del metal ue no 'a reaccionado con elvalorante. !a concentracin del metal procedente de la disociacin del complejo formado esdesprecia"le./n el punto de euivalencia todo el Cu3Fse encuentra complejado. 7e considera ue e*isten deCu3Jlos mismos moles ue de Cu3F'a"a inicialmente& ue a su ve% coinciden con los de /01Aa-adidos. /l ion metlico li"re ue e*iste en la disolucin es fruto de la disociacin del uelato ysu concentracin se calcula a partir de la constante de formacin condicional.

1ras el punto de euivalencia 'ay e*ceso de /01A y prcticamente todo el metal se 'alla como

Cu3J. !a concentracin de /01A li"re se considera igual a la de /01A en e*ceso& y laconcentracin de Cu3Fse calcula a partir de la constante de formacin condicional.

CURVAS DE VALORACIN CONEDTA

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+ACTORES ,UE IN+LU-EN EN LA +ORMA DE LAS CURVASDE VALORACIN7on dos los factores ue afectan a la forma de las curvas devaloracin con /01A4 la constante de formacin condicional delcomplejo formado y el p8 del medio de valoracin.7i comparamos el salto de p, en las curvas de valoracin con/01A de Ca3Fy 7r3F& llevadas a ca"o "ajo las mismas condicionese*perimentales& o"servamos ue #ste es mayor para el in

calcio. /sta diferencia tiene su origen en el distinto valor de lasconstantes de formacin respectivas& de manera ue cuantomayor sea GfH ms marcado ser el salto de p, en el punto de

euivalencia.or otro lado& al disminuir el p8 del medio de valoracin&

disminuye K de @Jy tam"i#n lo 'ace GfH& de modo ue el salto dep, en el punto de euivalencia ser tanto menos marcadocuanto ms cido sea el medio de valoracin. or tanto& pareceo"vio ue tra"ajar a p8s "sicos es ms favora"leD sin em"argo&en estos medios e*iste riesgo de ue precipite el in metlicocomo 'idr*ido.

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AENTES COMPLEJANTES AU/ILIARES

A!entes complejantes au"iliares.!os agentes complejantes au*iliares disminuyen la magnitud del salto "rusco& en

la medida en ue se aumentan sus concentraciones. or lo tanto& es recomenda"lemantener la concentracin de complejantes au*iliares en los valoresmnimosreueridos con vista a prevenir la precipitacin del catin ue se desea cuanti$car.

/ado $ue muchos cationes precipitan cuando se aumenta el p+& para llevar a cabo la

valoracin de los mismos con E/0& en condiciones ptimas& el uso de agentes complejantes

au%iliares es necesario para mantener al catin en disolucin. El ligando au%iliar ha de unirse

al metal con la suficiente fuer1a como para impedir $ue precipite como hidr%ido& pero la

constante de formacin del complejo metal2ligando au%iliar debe ser menor $ue la del metal2E/0& para $ue el ligando au%iliar pueda ceder el metal al E/0.

Por ejemplo& la valoracin de 3n45se lleva a cabo habitualmente en presencia de amoniaco "

cloruro amnico. Estas especies tamponan la disolucin a un p+ $ue garanti1a la reaccin

completa entre el catin " el valorante. 0dem)s& el amoniaco act*a como agente complejante

au%iliar "a $ue compleja al 3n45. En las etapas iniciales de la valoracin& en la disolucin

e%isten las especies 3n(#+-!45

& 3n(#+-!445

& 3n(#+-!-45

" 3n(#+-!645

. El c)lculo de p3n en elmedio debe tener en cuenta la presencia de estas especies. Por tanto& ha de emplearse para

estos c)lculos una nueva constante de formacin $ue tenga en cuenta no solo $ue slo una

parte de E/0 se encuentra como 762sino $ue tambi'n solamente una parte de 3n45no unido

a E/0 se halla en la forma libre 3n45.

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml

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La formacin de un complejo de un catin con un reactivo complejante au%iliar

hace $ue los valores de p antes del punto de e$uivalencia sean ma"ores $ue en

una disolucin de id'nticas caractersticas pero en ausencia de complejanteau%iliar& " adem)s los valores de p ser)n tanto m)s altos cuanto ma"or sea la

concentracin del agente au%iliar. Por ello& la concentracin de los complejantes

au%iliares debe ser siempre la mnima necesaria para impedir la precipitacin del

analito.

Para e%plicar con m)s detalle cmo se constru"e una curva de valoracin en

presencia de un agente complejante au%iliar nos centraremos en un caso concreto8

La valoracin de 9: mL de 3n45:&::9 con una disolucin de E/0 :&:; &

encontr)ndose las dos disoluciones tamponadas a p+ < al ser :&; en #+-"

:&;=9 en #+6>l.

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Para el c)lculo de p3n antes del punto de e$uivalencia slo parte del metal habr)

sido complejado por el valorante " el resto est) presente como 3n45" los cuatro

complejos con amoniaco& de modo $ue la concentracin de 3n45es el producto de

la suma de las concentraciones de todas las especies por la fraccin molar delmetal libre.

En el punto de e$uivalencia todo el metal est) en la forma 3n742. ?e considera

$ue los mili moles de 3n742son los mismos $ue los iniciales de 3n45. El ion

met)lico libre $ue e%iste en la disolucin es fruto de la disociacin del $uelato " su

concentracin se calcula a partir de la constante de formacin @fAA.

ras el punto de e$uivalencia e%iste e%ceso E/0& casi todo el 3n45est) en forma

de 3n742. >alculadas la concentracin de E/0 " 3n742& se calcula la

concentracin de 3n45a partir de la constante de formacin condicional @fA.