Post on 06-Jan-2017
1
Equilibrio de formación de complejos
Contenidos: Equilibrio de formación de complejos: Efecto del pH en la formación de complejos Curvas de titulación complejométricas: Indicadores metalocrómicos.
Punto equivalente, punto final de titulación
2
3
63 3
2 6 3 6 2 63
3
( 3)( ) 6 ( 3) +6H O
Kf Co NHCo H O NH Co NH Kf
Co NH
Equilibrio de formación de complejos:
1 12
2
2 1 222
2
3
3 1 2 332
2
4
4 1 2 3 442
f
f f
f f f
f f f f
CdClK
Cd Cl
CdClK K
Cd Cl
CdClK K K
Cd Cl
CdClK K K K
Cd Cl
1 1
1 2 2
3
4
2
2
2
2
3
2 2
4
2
3
4
f
f f
K
K K
Cd Cl CdCl
Cd Cl CdCl
Cd Cl CdCl
Cd Cl CdCl
3
Complejantes polidentados orgánicos
Acido Nitrilo triacético “NTA”
Acido etilendiamino tertra acético “EDTA”
Abreviación
4EDTA YH
Acido etilenglicol tetra acético “EGTA”
La formación de complejos de EDTA
Tienen constantes de formación grande
Son generalmente rápidas
Tienen estequiometria 1:1
-> Extremadamente útiles para efectuar valoraciones de iones metálicos
4
Equilibrios de formación de complejos con EDTA
2
2 4 2 10
2 4 5,0 10
Kf
CaY
CaYCa Y CaY K
Ca Y
5
Propiedades acido base del EDTA
1 4
2 5
3 6
0.0 2.66
1.5 6.16
2.0 10.24
a a
a a
a a
pK pK
pK pK
pK pK
2
5
4 3 2
2 3 4 6EDTA YH YHC Y YH YH YH YH
4
4
Un a función del pHY
EDTA
Y
C 4
2
2
EDTA Y
CaY
CaYK
Ca C
Diagrama de distribucion de especies de EDTA
0
0.5
1
1 3 5 7 9 11 13
pH
Alpha(Y-4)
Alpha(HY-3)
Alpha(H2Y-2)
Alpha(H3Y-)
Alpha(H4Y)
Alpha(H5Y+)
Alpha(H6Y+2)
2 22 4 2 4 " "KfKfn
nCa YH CaY nH Ca Y CaY
6
Constante condicional de formación
4
2
2'CaY CaY
ED
Y
TA
CaY
CK K
a CConstante condicional
de formación:
Usando el pH como variable de ajuste : Selectividad
-10
-5
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
Lo
g(K
'f) Fe+3 EDTA
Ca EDTA
Equilibrio acido base del Ion metálico:
Si [Fe3+]=10-3M a pH > 2.2
precipita Fe(OH)3
3
3( )
33 38
3 ( )
4,0 10
sFe HO Fe OH
Kps Fe HO
Esquema Aprox.
Se representa -log [Mn+] en función del volumen de titulante
Ejemplo: Calculo riguroso
50 ml de CaCl2 5x10-3M con EDTA 0.01M a pH=10.
Esquematizado rápido:
Calcular en las 3 regiones mas importantes del grafico:
I) Volumen del punto de equivalencia (PE)
II) pCa en uno o dos puntos antes del PE
III)pCa en el PE
IV) pCa en uno o dos puntos después del PE
7
Curvas de Titulación Complejométricas
8
2
2
2
2
0
2 3
0
Moles de EDTA Moles de Ca
5 10 50 25
0.01
eq
EDTA CaCl
CaCleq
EDTA
EDTA V Ca V
Ca V M mlV ml
EDTA M
Esquematizado de la curva de titulación Complejométrica:
I) Volumen del punto de equivalencia:
9
II) Antes del PE: exceso de ión Ca2+ ,
Ej. a los 5 ml de EDTA 0.01M:
2
2
22
2 3
0
3
Moles iniciales de Moles de EDTA agregados
5 10 50 0.01 5
55
3,64 10 2,43
total
CaCl EDTA
CaCl EDTA
CaCa
V
Ca V EDTA V M ml M ml
V V ml
M pCa
Análogamente a los 10 ml de EDTA 0.01M pCa=2.60
Esquematizado de la curva de titulación Complejométrica:
10
III) Punto equivalente:
Todo el ión Ca2+ inicial se encuentra
como CaY2-
pCa dado por la disociación del complejo:
2
2
2
2 32 0
Moles iniciales de 3,33 10
CaCl
PEPETotal PE CaCl EDTA
V CaCaClCaY M
V V V
4
4
2 2
2 2
PE PE
CaY
EDTAPE YPE PE
CaY CaYK
Ca EDTA Ca C
en el P. Equivalente
4 4 4
2 2
2
22
' PE PEEDTA CaY CaY YPE
PE
CaY CaC Ca K K
Ca
2 74,27 10 6 37 ,PE
Ca M pCa
Esquematizado de la curva de titulación Complejométrica:
11
II) Después del PE: exceso de EDTA ,
Ej. a los 30 ml de EDTA 0.01M:
2
2
2
30
2 3
0
4
Moles de EDTA agregados - Moles iniciales de
0.01 30 5 10 50
80
6,25 10
mltotal
EDTA CaCl
CaCl EDTA
CaEDTA
V
EDTA V Ca V M ml M ml
V V ml
M
4 4 4
2
30
2
3030
2 10
30
'
2,73 10
ml
CaY CaY Y
mlml
ml
CaYK K
Ca EDTA
Ca M
2
2
2 32 32 0
30
Moles iniciales de 50 5 103,13 10
50 30
CaCl
mlTotal CaCl EDTA
V CaCaCl ml MCaY M
V V V ml ml
9,56pCa
Análogamente a los 50 ml de EDTA 0.01M pCa=10,26
Esquematizado de la curva de titulación Complejométrica:
12
II) Después del PE: exceso de EDTA ,
Ej. a los 30 ml de EDTA 0.01M:
2
2
2
30
2 3
0
4
Moles de EDTA agregados - Moles iniciales de
0.01 30 5 10 50
80
6,25 10
mltotal
EDTA CaCl
CaCl EDTA
CaEDTA
V
EDTA V Ca V M ml M ml
V V ml
M
4 4 4
2
30
2
3030
2 10
30
'
2,73 10
ml
CaY CaY Y
mlml
ml
CaYK K
Ca EDTA
Ca M
2
2
2 32 32 0
30
Moles iniciales de 50 5 103,13 10
50 30
CaCl
mlTotal CaCl EDTA
V CaCaCl ml MCaY M
V V V ml ml
9,56pCa
Análogamente a los 50 ml de EDTA 0.01M pCa=10,26
Esquematizado de la curva de titulación Complejométrica:
13
II) Después del PE: exceso de EDTA ,
Ej. a los 30 ml de EDTA 0.01M:
2
2
2
30
2 3
0
4
Moles de EDTA agregados - Moles iniciales de
0.01 30 5 10 50
80
6,25 10
mltotal
EDTA CaCl
CaCl EDTA
CaEDTA
V
EDTA V Ca V M ml M ml
V V ml
M
4 4 4
2
30
2
3030
2 10
30
'
2,73 10
ml
CaY CaY Y
mlml
ml
CaYK K
Ca EDTA
Ca M
2
2
2 32 32 0
30
Moles iniciales de 50 5 103,13 10
50 30
CaCl
mlTotal CaCl EDTA
V CaCaCl ml MCaY M
V V V ml ml
9,56pCa
Análogamente a los 50 ml de EDTA 0.01M pCa=10,26
Esquematizado de la curva de titulación Complejométrica:
14
Curva de titulación complejométrica
2
2
0
[ ]
[ ]EDTA
CaCl
EDTA V
Ca VAvance de la titulación
Efecto del pH en la constante condicional Dilución del titulado
15
Indicadores metalocrómicos
4 2MInn K mII M nY YM n
“Calmagite” “Negro de
Eriocromo T”
16
Indicadores metalocrómicos: Punto Final
“Negro de Eriocromo T”
0
0.5
1
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
1
1
1
1,6
6,3
11,6
a
a
a
pK
pK
pK
2
2
21 PF
PF
M HK
MI
HIM
KH
n
n2 2
H
KM HI
MIn
n
En el
punto
de
transición
2
32 33 3
aMIn MIn PFa a MIn
HKK K K K M
K K KM In
MInEn tablas:
7
5
1 10
2.5 10
MgNET
CaNET
K
K
2 7
(pH=10)
2 4
(pH=10)
2.5 10 6.60
1.6 10 3.8 6.370
PFPF
PFPF PE
Mg pMg
Ca pCa pCaError por
defecto
2
2
KHIn MIn
Azul Rojo
M H
Ej.:
4 2 2Punto Final
M HIY H MYI nn
Especies acido base de NET
17
Efecto de complejantes auxiliares
Equilibrio ácido base del ión metálico
Cálculo de la curva de titulaición ecuación completa
Patrones Primarios
Aplicaciones