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Titulaciones complejométricas - Coggle Diagram

- - - - Schwarzenbach demostró que se alcanza un notable aumento en la
        estabilidad si se usa un ligando bidentado (uno con dos grupos complejantes).
        
        Por ejemplo
        
        si se reemplaza el amoniaco por etilendiamina, que es bidentada, NH2CH2CH2NH2
        (en), se alcanza un
        
        complejo altamente estable, Cu(en)2
        
        Si los hidrógenos de N se reemplazan con grupos de ácido acético sólo se requiere una sola etapa
        para complejamiento del cobre, haciendo que las titulaciones sean directas.
        
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      - Los complejos metálicos que se forman con estos agentes complejantes multidentados con frecuencia son 1:1, sin importar la carga en el ion metálico, porque hay suficientes grupos complejantes sobre una molécula para satisfacer
        los sitios de coordinación del ion metálico
        
        Un agente orgánico que tenga dos o más grupos capaces de complejamiento con un ion metálico se llama agente quelante. El complejo formado se llama quelato.El agente quelante se denomina ligando. La titulación con el agente quelante se
        llama titulación quelométrica, un tipo de titulación complejométrica.
        
        El agente quelante más ampliamente usado en titulación es el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). La fórmula del EDTA es
    - - Los agentes quelantes multidentados forman complejos más fuertes con iones
        metálicos que los que forman ligandos similares bidentados o monodentados.
        
        Éste es el resultado de efectos termodinámicos en la formación de complejos. Las reacciones químicas avanzan por disminución de la entalpía (liberación de calor,△H negativa), y por aumento en la entropía (aumento del desorden, △S).
        
        El cambio de entalpía para ligandos con grupos similares a menudo es similar.
        
        Por ejemplo
        
        cuatro moléculas de amoniaco complejadas a Cu2
        
        y cuatro grupos amino de dos moléculas de etilendiamina complejadas a Cu2+ producirán casi la misma liberación de calor. Sin embargo, se crea más desorden o entropía debido
        
        en el que se forman cinco especies
        
        distintas a la disociación del complejo Cu(H2NCH2CH2NH2) en el que se forman
        tres.
        
        Por tanto, △S es mayor para la primera disociación, creando una △G más
        negativa y una mayor tendencia a la disociación. Así, los complejos multidentados son más estables (tienen mayores valores Kf), debido en gran medida al efecto de la entropía. Esto se conoce como efecto quelato o efecto quelón. Es pronunciado para agentes quelantes como el EDTA, que tiene suficientes átomos ligandos para
        ocupar hasta seis sitios de coordinación en los iones metálicos.
      - EQUILIBRIOS DEL EDTA
        
        Se puede presentar al EDTA con cuatro valores de Ka correspondientes a la disociación por etapas de cuatro protones
        
        EFECTO DEL pH EN LOS EQUILIBRIOS DE EDTA: ¿CUÁNTO ES Y4-?
        
        Composición de las disoluciones de EDTA en
        función del pH. Note que la forma completamente
        protonada H4Y es el mayoritario solo en disoluciones muy ácidas
        (pH < 3). A lo largo del intervalo de pH de
        
        3 a 10, las especies H2Y
        
        -2 y HY-3
        
        son las que
        
        predominan.
        
        La forma completamente desprotonada Y-2 es el componente más abundante únicamente en disoluciones muy básicas (pH . 10).
        
        CONSTANTE DE FORMACIÓN CONDICIONAL: SE USA PARA UN pH FIJO
        
        Para tomar en cuenta el efecto del pH en la concentración de ligando libre en una reacción de formación de complejos, es útil introducir una constante de formación condicional o constante de formación efectiva.
        
        Estas son constantes de equilibrio dependientes de pH que aplican únicamente a un determinado valor de pH.
        
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        VALORACIONES CON AGENTES INORGÁNICOS COMPLEJOMÉTRICOS
        
        Las curvas de valoración complejométrica son generalmente una gráfica de pM = -log[M] en función del volumen de titulante adicionado. En las valoraciones complejométricas, el ligando
        es el titulante y el ion metálico es el analito, aunque en ocasiones los papeles se invierten.
        
        Los ligandos inorgánicos más simples son monodentados, lo que puede llevar a la formación de complejos de baja estabilidad y a puntos finales indistintos en la valoración. Como titulantes, los ligandos multidentados, de manera particular aquellos que tienen cuatro o seis grupos
        donadores, tienen dos ventajas sobre sus contrapartes monodentadas. Primera, su reacción con los cationes es más completa y, por lo tanto, producen puntos finales más nítidos.
        Segunda, generalmente reaccionan con los iones metálicos en un proceso de un solo paso mientras que la formación de complejos con ligandos monodentados comúnmente involucra
        dos o más especies intermedias
        
        AGENTES ORGÁNICOS COMPLEJOMÉTRICOS
        
        Existen distintos agentes orgánicos complejométricos que se han vuelto importantes en la química analítica debido a su sensibilidad inherente y a su selectividad potencial para reaccionar con iones metálicos. Los reactivos orgánicos son particularmente útiles para precipitar metales, en la formación de enlaces con metales de tal manera que previenen interferencias, para extraer metales de un disolvente hacia otro y para formar complejos que absorben luz útiles en
        determinaciones espectrofotométricas. Los reactivos orgánicos más útiles forman quelatos con los iones metálicos.
        
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        Detección del punto final: los indicadores son agentes quelantes
        
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- - - - Se describirán las titulaciones de iones metálicos con el muy útil agente complejante
        EDTA, los factores que las afectan y los indicadores para las titulaciones.
- - - - la
        Molécula hem en la sangre mantiene firmemente unido al átomo de hierro porque los átomos de nitrógeno del hem constituyen un fuerte ligando y establecen enlaces complejantes fuertes; es decir, el nitrógeno es un buen agente complejante.
    - - El cianuro mata porque es un agente
        complejante fuerte y desplaza al oxígeno, como o hace también el monóxido de carbono
        
        El monóxido de carbono se enlaza con el hem
        200 veces más fuertemente que el oxígeno, formando carboxihemoglobina.
  - - - Aquí, el ion cobre actúa como un ácido de Lewis y el amoniaco como una base de Lewis. El ion Cu2􏰊 (hidratado) es azul pálido en solución, en tanto que el complejo de amoniaco (amoniacal) es azul índigo. Una reacción similar tiene lugar con el ion de níquel hidratado de color verde para formar un complejo amoniacal color índigo