Complejos y Complejometrias2

7/24/2019 Complejos y Complejometrias2

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COMPLEJOS Y

COMPLEJOMETRIASDescriptores:

Concepto de complejo y reacciones de

complejacion

Clases de complejos

Aplicaciones analticas volumtricas decomplejacin y complexometra


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COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACIN (I)

COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACIN (I)

Definicin:Definicin: Es el compuesto en el cual uno o ms

grupos coordinados o ligando estnunidos a un elemento cen!al"e#lico$,por enlaces de coordinacin.

$Enlace por el cual un par de electrones es aportadopor el ligando y es aceptado por un orbital libre del

tomo central


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Ligando:Ligando: Acta como base de Lewis, dona un parde electrones.

Meal:Meal: Acta como cido de Lewis, acepta unpar de electrones por cada orbital libre.

%ndice de Coo!dinacin:%ndice de Coo!dinacin:Depende del nmero deorbitales libres que tenga el tomo central metlico

y coincide con el nmero de enlaces coordinados

que es capaz de fiar el ligando.

COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (II)

COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (II)


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COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (III)

COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (III)

L: ligandoM: metal

X: contrain

Ligando: anin,catin o especie neutra donora de pares de electrones

Metal: especie central aceptora de pares de electrones

El complejo en este caso es catinico y su neutralidad se consiguemediante la fijacin del contrain (negativo en este caso de Xn-)

n-


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COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION(I&)

COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION(I&)

El ligando es una especie que puede estar cargada negativamenteo ser neutra y que es operativa en disolucin a la ora de formarseel complejo

Ejemplos frecuentes:!aluros (X-)!idr"ilo (#!-) (aniones)

$moniaco (%!&)'rupo amino %!'rupo mercapto -*!

(neutros)

+omple"onas#"imasetc

(orgnicos)

.ncluso los iones metlicos en disolucin, no estn desnudos sinoque forman acuocomplejos/


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0ropiedades de los complejos

1ndice de coordinacin: %2 de ligandos que fija el in central

3+ada ligando puede tener distinta capacidad para formar enlaces y fijar al in (tomo) central4

El 5ndice de coordinacin y la capacidad para formar enlaces delligando, son propiedades importantes que de6en ser conocidas///

1ndices de coordinacin frecuentes:

El 5ndice de coordinacin condiciona laestructura geom7trica de la mol7cula4

+lasificacin de los ligandos

los complejos polidentados se denominan : quelatos/


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%ota: el n2 de coordinacin no tiene porque

coincidir siempre con la carga del incentral///

#

!


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Ejemplos de complejos monodentados

Este tipo de complejos en agua se forman por sucesivas etapaspor despla8amiento de mol7culas de agua por el ligando L:

Ejemplos de ligandos

En todos los casos el ligandosolo fija una posicin del in////

L: ligando neutro


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Ejemplos de complejos 6identados (quelatos)

La etilendiamina (en) es capa8de enla8ar al ion metlico pordos posiciones

(9)

()

-idro"iquinoleina

(&);imetilglio"ima

+omplejo con %i(..)


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Ejemplos de complejos 6identados

+

%i

!

#

%


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Ejemplo de complejos polidentados

El cido Etilendiaminotetrac7tico (!=>), ($E;?) (E;?$),

constituye el ejemplo mas relevante por su amplia utilidad enanlisis qu5mico y en el tratamiento de suelos, como agenteenmascarante, preparacin de a6onos (quelatos)40ertenece a la familia de los cidos poliaminocar6o"5licos(comple"onas)

*al sdica del cido etilendiamin tetrac7tico


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$E;?

3Es el agente complejante ms ampliamente utili8ado4

3


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A'licacione en *+"ica Anal+ica

*e usan con distintas finalidades:@ 0ara enmascarar interferencias (constantes

elevadas de formacin)@ En gravimetr5as ( ;'M-%i)

@ En separaciones e"tractivas@ En volumetr5as ( complejometr5as, quelatometr5as)@ En determinaciones espectrofotom7tricas

(formacin de complejos coloreados)@ En general se usan profusamente para generar

especies medi6les o indicadoras o 6ien para evitarinterferencias4


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Aaloraciones complejom7tricas

La reaccin volum7trica (formacin del complejo) de6e de reunirlos requisitos inerentes a cualquier tipo de volumetr5as:

REUISITOS DE LA REACCIN DE &ALORACIN

!" Rpida (no siempre posible)

#" Estequiomtrica

$" Cuantitativa

%" Deteccin del Punto Equivalente


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& ' L &L

& L ' L &L#

& L#' L &L$

& Ln"!' L &Ln

[ ]

[ ][ ]L&

&L( f !=

[ ]

[ ][ ]L&L

&L( #f # =

[ ][ ][ ]L&L

&L(#

$

f $=

[ ][ ][ ]L&L

&L(!"n

n

f n=

)on ligandos monodentados, la reaccin suele ocurrir en

etapas*

)onstantesde

formacin

sucesi+as

(f !

(f #

(f $

(f n

,- Reaccin Ee.*io"/!ica

(f !-

L / )0 ", )l"

&- +uantitividad


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+#M0LEX#ME?B1$* # CDEL$?#ME?B1$*

*on valoraciones en las que se forman quelatos y el agente valorante

es un ligando quelatante, t5picamente $E;? o derivado (comple"ona)?omando como referencia el $E;?, sus principales caracter5sticas son:

9 La formacin de complejos de constantes muy elevadascon nmero elevado de iones metlicos

La fuerte dependencia del p! en su formacin y esta6ilidad

1Agente quelante ms utilizado en qu2mica anal2tica3

)4# )5O4

4O5) )4# )4# )5O4

N )4# )4# N

4O5) )4#

: :

& 0atrn tipo primario


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Reaccin de 0alo!acin de *n "eal con AEDTReaccin de 0alo!acin de *n "eal con AEDT

&n' ' 6%" &6n"%

7elacin M :1siempre es 2 :2

[ ]&6

[ ] [ ]"%n

%"n

f6&

(+

=Conane de 3o!"acinConane de 3o!"acin


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Conane de fo!"acin de co"'le4o con EDTA

8e''' #9.%

&g'' :.;a'' .;

Al''' !;.!$

&n'' !$.


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&n' ' 6%" &6n"%&n'

' 6%"

&6n"%

&L

&L#

&Ln

46$"

4#6/

4$6"

4%6

7eaccin @rincipal

Efecto p4)ompleante

auiliar

EUILI7RIOS A TENER EN CUENTA

En el medio pueden estar presentesotros ligandos que compiten con el$E;? a la ora de fijar al metal y queay que tener en cuenta en la formulacinde la constante4


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CONSTANTE E3ECTI&AE3ECTI&ADE 3ORMACIN DE COMPLEJO*

M1fE3EC< ;;

[ ] [ ]

[ ][ ]6&

&6

))

&6 6&

6&

(E8E). ==

*iendo:M]

MM C por analog5a con 6

?Lo co"'le4o e 0*el0en "# ea6le a "edida

.*e di"in*=e la concen!acin de co"'le4ane a*@ilia!


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pM

VEDTA(m!

Kf

M

Y

"EFEC

CUR&A DE &ALORACINCUR&A DE &ALORACIN


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3*e denominan as5 las valoraciones con $E;? (comple"ona)3*e incluyen dentro del grupo de las quelatometr5as

?ra6ajando a p!s alcalinos tamponados, se asegura:

9 Mejor solu6ilidad del $E;? Mejores saltos en la equivalencia& >=-es la especie predominante= >es fijo y constante

0ara detectar el 04


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INDICADORES METALOCRMICOS:

*on colorantes orgnicos que forman quelatos coloreados conmetales en un intervalo de pM caracter5stico (H-I M)

Los complejos son igualmente coloreados y su color se diferenciafcilmente del color de las formas li6res del colorante

El cam6io de coloracin tiene lugar en el punto de equivalencia


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INDICADORES METALOCRMICOS:

&n ' 6 &6 ' n

& ' n &n

& ' 6 &6

7eacciones que

tienen lugar durante

la +aloracin de unmetal con AEDB.

(E8E)&n M (E8E)&6(E8E)&n M (E8E)&6

!asta que no se alcan8e la equivalencia, el indicador compleja el e"cesode metal y la reaccin de despla8amiento3no tiene lugar


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0EB: 4$n 4#n" 7oo &n 7oo ino

p(#/ ;.$ 4n"#Azul

p($/ !!.; n"$ Anaranado

0 0

05#

"5$=

54 54

0EB J4#n"K

Neg!o de E!ioc!o"o T (NET)(I)


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MUREBIDA(I)

&N7EIDA: 4%n" 7oo" ioleta &n Amarillo

p(#/


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" la mayor2a son inestables Jlos que tienen gruposazoicos "0/0"K. @or lo cual se preparan diluciones

slidas

" bloqueo del indicador*

)u'', 0i'', )o'', )r'', 8e''', Al''', bloquean al 0EB.

Ca!ace!+ica de lo Indicado!e Mealoc!"oco:

" la mayor2a son tambiFn indicadores cido"base.

Besumen


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.ndicadores potenciom7tricos

3 El uso de electrodos selectivos permite el seguimiento devaloraciones con $E;?4

3 El $E;? enmascara al metal disminuyendo la respuesta del

electrodo43*e representa la disminucin del potencial E con la adicinincrementada del valorante4

3Mucos electrodos se adaptan perfectamente a este tipode valoraciones4 (;eterminacin de la dure8a de aguas)4


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EJEMPLO DE APLICACIN

DUREZA DE AGUA

DEFINICIN:DEFINICIN:

#e re$iere a la concentracin total de los metales alcalinoterreos

%ue &ay en el a'ua )undamentalmente iones Ca*+y M'*+

CLASIFICACIN DE DUREZACLASIFICACIN DE DUREZA

Dureza tem!ra"# #e re$iere a la dure,a asociada a ionescar-onato y -icar-onato

Dureza Perma$e$te##e re$iere a los dure,a asociada$undamentalmente a iones sul$ato


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#tras aplicaciones anal5ticas

3*on mucos los metales que forman complejos con $E;? o derivadosdel mismo (comple"onas), por lo que los ejemplos son mltiples

3Las valoraciones pueden ser directas o por retroceso4 El p! se fija deforma que la constante condicional(efectiva) sea elevada y la diferencia de colordel indicador sea n5tida43Aaloraciones por despla8amiento (el analito no tiene indicador adecuado)4*e aJade un e"ceso de Mg>-y se valora el Mg Kdespla8ado con $E;?4

3Aaloraciones indirectas4 *e usa un e"ceso de $E;? que se valora con MgK4

Esto permite determinar especies que ni tan siquiera forman complejoscon $E;?4

+#%+LD*.#%:Mucos procedimientos de anlisis estn admitidos comom7todos estandari8ados4 Ejemplo: la determinacin dedure8a de aguas (+aKy Mg K)$dems de los ejemplos volum7tricos, ay mucos otros usosrelevantes del $E;? ( enmascaramiento, descontaminacin de

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