Curva De Titulación Con EDTA: Zn (II)

Curva de titulación con EDTA: Zn (II)

Para buffers de amoníaco -nitrato de amonio de concentración total 0,2 M, la constante

de condicional de formación del quelato ZnY-2 tiene su máximo en las cercanías de pH 9,24, que

corresponde a NH3 0,1 M + (NH4)NO3 0,1 M. Este es el buffer que se usa para la titulación. En la

sección 3.2 demostramos que para ese sistema es

K'ZnY = KZnY α4(9,24) β0 = (3,16 x 1016)(0,121)(7,96 x 10-6) = 3,05 x 1010

Consideraremos la siguiente titulación:

Solución de Zn+2 en buffer de pH 9,24: V° = 50,00 mL C° = 0,001 M

Solución de EDTA: V C = 0,001 M

En cualquier momento de la titulación deberán cumplirse los siguientes BM:

C° V° / (V + V°) = [Zn+2]* + [ZnY-2] : concentración analítica de zinc

C V / (V + V°) = [Y]* + [ZnY-2] concentración analítica de EDTA

Restando un BM del otro:

[Zn+2]* = (C° V° - C V) / (V + V°) + [Y]* (1)

Pero para cada punto de la titulación lo que interesa no es el conocimiento de [Zn+2]* sino el de [Zn+2],

pues la respuesta de cualquier sistema de detección que se emplee dependerá de la concentración de

zinc libre, no complejado con NH3. Para calcularlo usaremos

[Zn+2] = β0 [Zn+2]* = 7.96 x 10-6 [Zn+2]* (2)

1) Para V = 0, [Zn+2]* = C° = 0,001

[Zn+2] = (7,96 x 10-6)(0,001) = 7,96 x 10-9 pZn = 8,10

2) Para C° V° > CV : zona anterior al pe, habrá Zn en exceso. Debido a la elevada estabilidad del

complejo, podemos considerar que todo el EDTA adicionado estará complejado: [Zn+2]* >> [Y]*

[Zn+2]* = (C° V° - C V) / (V + V°) (2)

Por ejemplo, para V = 5 mL

[Zn+2]* = (C° V° - C V) / (V + V°)* = (0,001 x 50 – 0,001 x 5) / (50 + 5) = 8,18 x 10-4

[Zn+2] = (7,96 x 10-6)(8,18 x 10-4) = 6,51 x 10-9 pZn= 8,19

3) C° V° = C V : punto de equivalencia. Como ambas soluciones son 0,001 M ocurrirá para la adición

de V = 50,00 mL. La ecuación general se reduce a [Zn+2]* = [Y]*. Por lo tanto

K'ZnY = [ZnY-2] / [Zn+2]*2 [Zn+2]* = ([ZnY-2] / K'ZnY)1/2 (3)

En razón de la elevada estabilidad del complejo,

[ZnY-2] = C° V° / (V + V°) = (50 x 0,001) / (50 + 50) = 5 x 10-4 M

Introduciendo este resultado en (3) obtenemos:

[Zn+2]* = (5 x 10-4/3,05 x 1010)1/2 = 1,28 x 10 -7

[Zn+2] = (7,96 x 10-6) (1,28 x 10 -7) = 1,02 x 10-12 pZn = 11,99

4) C° V° < C V; zona de exceso de reactivo. Pasado el pe la solución contendrá a todo el zinc como

complejo ZnY-2 y un exceso de reactivo. A causa de la elevada estabilidad del quelato será [Zn+2]* <<

[Y]*, y la ecuación general se reduce a

0 = (C° V° - C V) / (V + V°) + [Y]*

[Y]* = (CV - C° V°) / (V + V°) = [ZnY-2] / K'ZnY [Zn+2]*

Reordenando

[Zn+2]* = ([ZnY-2] /K'ZnY) {(V + V°) / (CV - C°V°)} = C°V° / {K'ZnY (CV - C°V°)} (4)

pues [ZnY-2] = C°V° / (V + V°)

Usando (4) calculamos pZn 13,88, 14,58 y 14,88 para V 51,00, 55 y 60 mL, respectivamente.

Las ecuaciones deducidas para la solución original, la zona antes del pe, el pe y la región

con exceso de EDTA se utilizaron, junto con el valor calculado de β0, para calcular la siguiente curva

de valoración.

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