3.9 VOLUMETRÍA POR FORMACIÓN DE COMPLEJOS

Volumetría por formación de complejos.

"Las cosas simples deberian ser simples y las cosas complejas posibles".- Alan Kay

Tecnológico Nacional de MéxicoInstituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez Ingeniería Química grupo Q2A Química Analítica Catedrático: IBQ. Jorge Armando Gómez Salinas Equipo No. 2 Integrantes: Guzmán Penacho Maritza Ivon L21271006 Hernández Encino Jaqueline Alejandra L21271008 Santos Vázquez Ariadna L21271019 Solís Cordero Merin Yunue L21271020 Zacarias Cruz Alexia Belen L21271024 Tuxtla Gutiérrez, Chiapas a 10 de mayo de 2022

VOLUMETRÍA

La volumetría es uno de los métodos analíticos tradicionales de análisis cuantitativo, ya que incluyen procedimientos cuantitativos para medir la cantidad de un reactivo de concentración conocida que es consumido por un analito durante una reacción química.

Aplicando la teoría acido-base de Lewis, en volumetría por formación de complejos:

M= Cobre L= Amoniaco ML= ComplejoUn complejo, por lo tanto, es un es una estructura molecular en la que un átomo o ion metálico, generalmente un catión, está rodeado por cierto número de aniones o moléculas dotadas de pares solitarios.

Aplicando la teoría acido-base de Lewis, en volumetría por formación de complejos se tiene:

M=Ion metálico L= Ligando ML= Complejo

Se clasifican de acuerdo a la naturaleza de la reacción:

Ácido-Base

Precipitación

Redox

Formación de complejos

Teoría ácido-base de Lewis (1923)

Lewis estableció un nuevo concepto de ácido y de base: • Ácido: sustancia (átomo, molécula o ión) capaz de aceptar la compartición de un par de electrones (en un enlace covalente coordinado) que procede de una base. • Base: sustancia (átomo, molécula o ión) capaz de ceder un par de electrones.

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Formando entre ellos enlaces covalentes coordinados:

Ligando

Centro metalico

• Catión

• Neutro

• Neutro

• Carga

El tipo de ligando depende de los enlaces que forme:

Monodentado

Bidentado

Polidentado

Ligandos

Los ligandos pueden ser:

Unidentados: tiene un par de electrones sin compartir (:NH3)

Polidentados: tiene dos o mas electrones sin compartir (quelonas)

AMONIACO

Biodentados: tiene dos pares de electrones sin compartir (:NH2CH2CH2N´´H2)

ETILENDIAMINA

META PORFIRINA

quelatos

Un agente orgánico que tenga dos o más grupos capaces de complejamiento con un ion metálico se llama agente quelante. El agente quelante se denomina ligando. La titulación con el agente quelante se llama titulación quelométrica, un tipo de titulación complejométrica.

CLORURO DE HEXAMINOCOBALTO III

(CO(NH3)3)6)3+

quelación

La quelación se define como la formación de dos o mas enlaces coordinados entre un ligando y un átomo central.

efecto quelante

Se denomina efecto quelato a la capacidad de los ligandos multidentados para formar complejos metálicos más estables que los que pueden formar con ligandos monodentados similares.

análisis volumétrico

EDTA

Ácido etilendiaminotetraacético

Es una sustancia utilizada como agente quelante capaz de crear complejos con un metal.

FACTORES QUE AFECTAN LA CURVA DE VALORACIÓN

1) Constante de formación Kf

Es la constante del equilibrio de reacción entre el ion métalico y la forma desprotonada del EDTA.

"Cuanto mayor sea Kf más marcado será el salto de pM en el punto de equivalencia".

FACTORES QUE AFECTAN LA CURVA DE VALORACIÓN

2) El pH

pH es la abreviatura de Potencial Hidrógeno. Este parámetro se utiliza para medir la acidez o alcalinidad de las sustancias.

¿Qué indicador utilizar en este tipo de análisis?

Se emplean indicadores metalocrómicos para valoraciones con EDTA. Estos son compuestos orgánicos cuyo color cambia cuando se une a un ion metálico. Debe unirse al ión con menos fuerza que el EDTA.

complejada

libre

Tipos de valoración con edta.

Podemos encontramos una gran cantidad de modificaciones de los procedimientos básicos de las valoraciones con EDTA, lo que permite la determinación de un número amplísimo de elementos químicos.

• Valoración directa
• Valoración por retroceso
• Valoración por desplazamiento

Valoración directa

Es el tipo de valoración mas sencillo.Muchos iones metalicos se valoran con una solución de EDTA. Se tamponea el medio.Detección del punto final

• Métodos basados en indicadores para el analito.
• Métodos basados en indicadores para un ión metálico añadido.

• Medidas potenciometricas
• Medidas espectrofotometricas

Valoración por retroceso

Es la valoración en la cual se añade un exceso de EDTA. Se valora el exceso con una solución patron del ión metalicoÚtil para:

• Cationes estables con EDTA,
• Cationes que reaccionan lentamente.
• Analitos que se hallán en disoclución.

Valoración por desplazamiento

Se agrega a la disolución del analito un exceso, no necesariamente conocido, de una disolución que contiene el complejo de EDTA con magnesio o zinc.

Valoración por retroceso Ca-EDTA

Ejemplo

+ EDTA Exceso

Ca-Mx + EDTA Ca - EDTA + Mx EDTA exceso + Ca Ca-EDTA Ca + Mx Ca - Mx

Mx Libre

2 +

2 +

Libre

Complejado

EDTA

Utilidad de la volumetria complejometrica

Dureza del agua

Calcio en leche

Determinación de calcio en leche

2.Solución de EDTA

1. Solución patrón de Carbonato de calcio (CaCO3)

• Se afora a 500 ml con agua destilada

• Se afora a 500 ml con agua destilada (1 mg de calcio por ml )
• Calcula la concentración molar de CaCO3

Análisis de Calcio en una muestra de leche

• Valoración por retroceso (exceso de EDTA)

Análisis de Calcio en una muestra de leche

Valoración por retroceso (blanco)

Cálculos

mmol =mmolAnalisis de la muestrammol EDTA (exc) = V x M

valorante

analito

CaCO3

CaCO3

Análisis de Calcio en una muestra de leche

mmol =mmol Analisis del blanco mmol EDTA (totales) = V x M

Cálculos

Valoración por retroceso (blanco)

valorante

analito

Sx

CaCO3

CaCO3

Análisis de Calcio en una muestra de leche

Cálculos

Análisis de Calcio en una muestra de leche

Cálculos

2+

• Una vez calculado los mmoles de Ca

mmol EDTA rxn = mmol Ca = mmol EDTA (totales) - mmol EDTA exc

• Se calcula la concentración de calcio en la muestra, expresado g/L

PA Ca= 40 g/mol

g/L Ca Leche = mmol EDTA (rxn = Ca) x PA Ca

g/L Ca Leche = mmol Ca x 40 g/mol1000 x V mx (L)

fuentes de consulta

Albani Gonzalez. (24 de agosto del 2020). Volumetría complexométrica - Determinación de Calcio en Leche [Archivo de Vídeo]. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=o5DOcr_8yoU Guillermo Barrera, F. R. (2018). Volumetría de complejos.

¡Muchas Gracias!