COMPLEJOMETRIA
Ávila Taborda, Boris Santiago1
Hernández Londoño, Juan Daniel2
Resumen
En la práctica se realizaron los pasos por seguir para hallar la concentración de carbonato y magnesio (Ca2+ y Mg2+) en una muestra problema mediante el proceso de valoración de Complejometria de quelatos, practicando una relación volumétrica entre el analito y el titulante usando como base teórica la ecuación que relaciona los volúmenes iniciales y finales con las concentraciones iniciales y finales del analito y titulante: V1C1 = V2C2.
Palabras claves
Complejo, titulante, analito, concentración, volumen, volumetria, quelato y EDTA.
Introducción
Tenemos que tener en cuenta que estas titulaciones se realizan para analizar iones metálicos, por medio de la formación de complejos con la ayuda de una ligadura multidentada como lo es el EDTA, pero surge una variación de proceso al usar dicha ligadura en nuestro proceso ya que el funcionamiento de esta lo determina el pH que contenga nuestra solución problema (analito) por eso debemos adicionarle una solución amortiguadora, ácida o básica para regular y controlar el pH, estas valoraciones son muy populares gracias a la gran estabilidad de los quelatos. (Casi todos los metales se pueden analizar con algún tipo de titulacion EDTA). En el método de valoración por Complejometria de quelatos se intenta ligar un metal con un ligando multidentado o agente quelante que posee anillos heterocíclicos, los cuales forman a partir de un ion metálico y por lo menos 2 grupos funcionales en una ligadura sencilla o molécula, que cede un par de electrones. Las ligaduras multidentadas pueden tener como mínimo, dos grupos o sitios coordinadores y, como máximo, ocho. Un ejemplo claro de una ligadura multidentada es el EDTA (ácido etildiamintetraacetico).
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1Estudiante Universidad Distrital Francisco José De Caldas cod: 20061150065 licenciatura En Química, Análisis Químico. Marisol Ramos
2Estudiante Universidad Distrital Francisco José De Caldas cod: 20061150068 licenciatura En Química, Análisis Químico. Marisol Ramos
Marco teórico
Volumetría de Formación de Complejos
La Complejometria es una técnica para la determinación analítica directa o indirecta de elementos o compuestos por medición del complejo soluble formado. En principio, cualquier compuesto que forme cuantitativamente un complejo con su ion metálico puede ser usado en Complejometria si se dispone de un medio adecuado para determinar el piloto de equivalencia. El método surgió, en realidad, hace más de cien años. La valoración de Liebig de la plata con cianuro se basaba en la formación de un ion completo de cianuro de plata muy estable, Ag(CN)2.
Otros ejemplos clásicos bien conocidos son la valoración del aluminio y la del circonio con un fluoruro basada en la formación de sus fluoruros complejos no disociables.
Muchísimas reacciones dan iones complejos o moléculas neutras sin disociar. Pero pocas pueden usarse para valoración, pues la mayoría de los complejos son demasiado inestables para la valoración cuantitativa. Los citratos y tartratos forman complejos estables con muchos iones metálicos polivalentes, pero se usan rara vez como valorantes, porque forman más de un complejo con un ion metálico dado y esto dificulta la determinación del punto final.
El ácido etilendiaminotetraacético o EDTA, es una sustancia utilizada como agente quelante que puede crear complejos con un metal que tenga una estructura de coordinación octaédrica. Coordina a metales pesados de forma reversible por cuatro posiciones acetato y dos amino, lo que lo convierte en un ligando hexadentado, y el más importante de los ligandos quelatos.
Un agente quelante o antagonista de metales pesados, es una sustancia que en el cuerpo promueve la formación complejos con iones de metales pesados, para de este modo evitar la toxicidad de éstos. A estos complejos se les conoce como quelatos.
Los quelatos son complejos formados por la unión de un metal y un compuesto que contiene dos o más ligandos potenciales. El proceso de formación del quelato se conoce cómo quelatación. El producto de tal reacción es un anillo heterocíclico. Un ligando quelatante es un ligando polidentado que se coordina a un ion central por dos o más átomos dativos. Los anillos de 5 a 6 miembros poseen más estabilidad por lo que se diseñan quelantes polidentados, es decir, multiligantes para lograr complejos de alta estabilidad. La formación de quelatos polidentados dan por resultado un compuesto mucho más estable que cuando el metal se une solamente con un átomo ligante (monodentado). Esto se debe sobre todo a efectos entrópicos ya que después de la primera coordinación las demás étapas suelen producirse liberando los ligandos coordinados anteriormente y aumentando así la entropía del sistema.
La estabilidad de los quelatos varía con el metal y los átomos ligantes. Por ejemplo, el mercurio y el plomo tienen mayor afinidad por el azufre y el nitrógeno que por los ligandos del oxígeno. Estas diferencias sirven como base de la acción de los quelantes en el cuerpo humano.
Los quelatos resultantes que se forman en el cuerpo son solubles en agua y se excretan intactos en gran parte por la orina, a una velocidad más rápida y que la esperada para el metal en sí.
Metodología
La titulación o valoraciones que se realizaron en este caso fueron de complexometria de quelatos para la identificación de metales (Ca2+ y Mg2+), y la manera por la cual se identifico la presencia de los iones metálicos fue por el viraje de color que presenta la solución valorada, que se da al adicionarle a la solución problema una solución de una ligadura multidentada (EDTA) manteniendo el pH constante.
Procedimiento
1)
· Tomamos una alícuota de 5ml de la solución problema en un erlenmeyer.
· Se adicionaron 0.5ml de una solución Buffer.
· Se le adiciono Negro de Ericromo.
· Titulamos con EDTA hasta que la solución presente un viraje de color de rojo a azul.
2)
· Tomamos 5ml de solución problema en un erlenmeyer
· Se adicionaron 0.5ml de solución de NaOH
· Adicionamos a la solución Murexida
· Titulamos con EDTA hasta que la solución presento un viraje de color de rosa a púrpura.
Resultados.
Concentración de EDTA: 0.138 Normal.
· Volumen titulación (murexida): 0.3ml
· Volumen titulación(NET): 0.6ml
Por ello los equivalentes gramo de magnesio y calcio corresponden a:
Bibliografía.
- “Quimica General” Chang. R,ed MC Graw Hill, 2007 novena edicion.
- “Fundamentos de quimica analitica” Clavijo Diaz Alfonso, Primera ed 2002, Universidad Nacional.
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