Complexometría

ANEXOS Y PREGUNTAS

1. Llenar los huecos de las siguientes frases:

a) El producto de una reacción entre un ácido de Lewis y una base de Lewis se llama aducto

b) El enlace entre un ácido de Lewis y una base de Lewis se llama covalente coordinado o dativo

2. ¿Por qué los ligandos multidentados son preferibles a los monodentados en las valoraciones complexométricas?

Los ligandos quelantes (multidentados) forman complejos más estables que los ligandos monodentados, por que la entropía de formación del proceso favorece más la unión de un ligando grande que la de muchos ligandos pequeños, las constantes de enlaces con metales de los ácidos aminocarboxilicos sintéticos, como el EDTA, son grandes y se usan ampliamente en química analítica.

3. ¿Por qué se agrega una pequeña cantidad de cloruro de magnesio a la solución patrón de EDTA-disodico que se emplea para valorar el calcio con el indicador negro de eriocromo T?

A menudo es conveniente introducir en la disolución de EDTA una pequeña cantidad de un catión que forma con el EDTA un complejo que es menos estable que el complejo del analito y para el cual existe un buen indicador. Por ejemplo, los indicadores del ion calcio son, en general, menos satisfactorios que los que hemos descrito para el magnesio. En consecuencia, a menudo se añade a la disolución de EDTA que se va a usar para la determinación de calcio con negro de eriocromo T, una pequeña cantidad de cloruro de magnesio. En las primeras fases de la valoración, los iones calcio desplazan a los iones magnesio del complejo de EDTA, quedado libres para combinarse con el negro de eriocromo T, y dando así un color rojo a la disolución. Sin embargo, cuando todos los iones calcio se han complejado, los iones magnesio se combinan de nuevo con EDTA, liberándose el indicador y observándose el punto final. Este procedimiento requiere una estandarización de la disolución de EDTA frente a un patrón de carbonato cálcico estándar primario.

4. ¿Qué es el efecto quelato y que explicación tiene?

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. Como ejemplo podemos comparar la reacción de Cd(H2O)62+ con dos moléculas de etilendiamina o con cuatro moléculas de metilamina.

A pH 12 en presencia de etilendiamina 2 M y metilamina 4 M, el cociente [Cd(etilendiamina)22+]/[Cd(metilamina)42+] es igual a 30. Este hecho puede explicarse en términos termodinámicos: Los dos factores que tienden a producir una reacción química son la disminución de entalpía (ΔH<0) y el aumento de entropía (ΔS>0). La variación de entalpía para las dos reacciones es muy similar, sin embargo, en la reacción de formación del complejo con etilendiamina intervienen 3 moléculas y en la del complejo con metilamina 5 moléculas, apareciendo en ambos casos 5 moléculas como productos de la reacción. Por tanto, la variación de entropía indica que la formación del complejo con etilendiamina está favorecida.

Los ácidos aminocarboxílicos NTA, EDTA, DCTA, DTPA y EGTA son agentes quelantes sintéticos. Los átomos de nitrógeno y de oxígeno del grupo carboxilato son las posiciones a través de las que pueden unirse a los iones metálicos, perdiendo sus protones cuando tiene lugar la unión.

5. Decir la finalidad de un agente complejante auxiliar y dar ejemplo de su uso.

Para este tipo de volumetría (complexométria) se emplea una ecuación general. Donde se representa por Ma+ un ion metálico con una carga de +n en disolución acuosa. Si

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