Titulacion De Formacion De Complejos

Introducción

La química analítica comprende la separación, identificación y determinación de las cantidades relativas de los compuestos que forman una muestra. El análisis cualitativo nos muestra la presencia o ausencia de los analitos o sustancias a analizar, mientras que el análisis cuantitativo nos indica la cantidad de uno o más analitos. En generar se requiere una separación de fracciones para obtener la muestra adecuada para el análisis (Riaño-Cabrera, 2007).

El análisis cuantitativo volumétrico es un método de análisis químico, que bien ejecutados, alcanzan excelentes resultados. En el análisis volumétrico, la cantidad de analito que se investiga se cuantifica indirectamente midiendo el volumen de una especie valorante que tiene como soporte una ecuación estequiometria (Clavijo-Díaz, 2002).

Los iones complejos se componen de un átomo central que actúa como receptor de pares electrónicos y de grupos ligados que actúan como dadores de pares electrónicos formando enlaces coordinados o dativos. Los iones complejos se forman especialmente con los elementos de transición, los cuales en su notación espectral quedan con varios orbitales semillenos (Pickering, 1980).

El ácido etilendiaminotetraacetico (EDTA) es un agente acomplejarte especialmente efectivo que puede formar cinco ciclos de quelato de cinco miembros con un solo ion metálico por coordinación mediante los pares de electrones de los cuatro grupos carboxilato y de los dos átomos de nitrógeno (Laitinen y Harris, 1982)

La complejometría 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 complejometría si se dispone de un medio adecuado para determinar el piloto de equivalencia.

El objetivo de este trabajo de investigación fue conocer estos conceptos para uso futuro de ellos en las prácticas de química analítica.

El trabajo de investigación está compuesto por tres capítulos, en el capítulo uno se encuentran los iones complejos y compuestos de coordinación, el capítulo dos la nomenclatura de los iones complejos y la estereoquímica de los compuestos de coordinación, y el capítulo tres el ácido etilendiaminotetraacético con sus diferentes usos y aplicaciones, después se encuentran las conclusiones a las que se llegó como equipo y la bibliografía con las fuentes de información consultada.

CAPITULO I

IONES COMPLEJOS Y COMPUESTOS COORDINADOS

1.1 Definiciones

1.1.1 Átomos donadores

El átomo del ligando, que cede un par de electrones al átomo central, se conoce como átomo. El número total de pares de electrones, que el átomo central recibe de los átomos donadores, establece el índice de coordinación del complejo y condiciona su estructura geométrica (Remedios, 2006).

1.1.2 Ligandos unidentados

Los ligandos se llaman unidentados cuando pueden ceder un par de electrones (amoniaco, por ejemplo) y multidentados cuando pueden ceder dos o más pares de electrones para formar enlaces coordinados (Herbert, 1982).

1.1.3 Ligandos polidentados

Son los que participan en la formación de compuestos de coordinación con dos o más enlaces con el ion metálico por molécula de ligando. Los ligados polidentados se pueden dividir en bidentados (dos puntos de unión por molécula de ligando), tridentados, cuadridentados (Glenn, 1977).

1.1.4 Complejos quelatos

Los quelatos metálicos son complejos organometálicos, en los que el catión metálico se encuentra unido por varios lados por agentes quelantes (ligandos) (quelato proviene del griego, chele = pinza). Los quelatos se utilizan como abonos, con el objetivo de proteger a los cationes de metales pesados de ser fijados en el suelo, o para facilitar su absorción por las hojas (Finck, 1988).

Christian 1990, propone que un agente quelante es un tipo de agente orgánico que tiene dos o más grupos capaces de formar complejos con un metal iónico. El complejo que se forma se llama quelato. El agente quelante es el ligando.

1.1.5 Números de coordinación

La fuerza mediante la cual se unen los iones metálicos con otros iones, con radicales o con moléculas, no corresponde a las valencias normales del ion, sino a las valencias coordinadas o covalencias, las cuales pueden ser 2, 4 o 6, llamándose a estos números de coordinación

• Número de coordinación uno

El número de coordinación uno no ha sido descrito, al no haberse encontrado sustancias en las que de forma fiable se pueda considerar que el átomo central esté actuando con este número de coordinación (González-Alcaraz, 1991)

• Número de coordinación dos

El número de coordinación se presenta en muy pocos iones complejos. Estos iones no suelen ser muy estables y, por lo general, el átomo central sigue admitiendo ligandos hasta números de coordinación superiores. Se suele encontrar este número de coordinación, casi exclusivamente, en los metales del grupo 11 (Cu, Ag y Au) y con el Hg (II). Son ejemplos: [Cu(NH3)2]2+, [CuCl2]-, [AgCl2]-, [Ag(NH3)2]+, [Ag(CN)2]-, [AuCl2]-, [Au(CN)2]- y [Hg(CN)2] (González-Alcaraz, 1991)

• Número de coordinación tres

Es un número de coordinación extremadamente raro. El cobre presenta el número de coordinación tres en el compuesto concatenado KCu(CN)2 y en los compuestos ciclo-tris(cloro)-u-(sulfuro de trimetilfosfina) cobre (I) y perclorato de tris(sulfuro de trimetilfosfina) cobre (I). El mercurio presenta este número de coordinación en el anión triyodomercuriato (II) y el platino lo presenta también únicamente en una sustancia, la tris (trifenilfosfina) platino (0). En estos únicos cinco casos ha podido ser confirmado el número de coordinación tres del átomo central, empleando para ello técnicas de difracción de rayos X (González-Alcaraz, 1991).

1.1.6 Esfera de coordinación

Zona alrededor del ion central ocupada por los ligandos. Ejemplo, si disolvemos en agua un sólido iónico como NaCl, se producirían los iones Na+ y Cl-, que pueden formar enlaces electrostáticos con las moléculas de agua, desplazándola de su propia estructura ya que el nuevo enlace seria más fuerte. En estas condiciones se formará una ‘’esfera de coordinación’’ de moléculas de agua alrededor de los iones Na+ y Cl-. Entonces podremos decir que el ion Na+ se ha hidratado (Aguilar, 1999).

1.2 Reacciones de un metal con un ligando (concepto Kf)

Un ligando es un ion o molécula que se une a un átomo de metal central para formar un complejo de coordinación. El enlace entre el metal y el ligando generalmente involucra la donación de uno o más pares de electrones del ligando, estos también son conocidos como reacciones de ácido-base de Lewis, estas como ya se conocen que una base de Lewis es una sustancia capas de donar uno o más pares de electrones, esto significa que un ligante se define como una base de Lewis ya que siempre cuenta con un par de electrones de valencia, esto transforma al metal en un ácido de Lewis al aceptar el par de electrones, por esto los enlaces metal-ligante siempre son enlaces covalentes coordinaos (Chang, 2007)

CAPITULO 2

NOMENCLATURA DE LOS IONES COMPLEJOS

2.1 Nomenclatura

Los iones complejos son compuestos formados por un ion central unido a un cierto número de iones o moléculas neutras a los que se le da el nombre de ligandos. El número de enlaces formados por el enlace central es superior al que podría esperarse considerando su número de oxidación usual. Los complejos pueden ser catiónicos, neutros o aniónicos según el formado por el átomo central y los ligandos poseen carga positiva, neutra o negativa. Para dar nombre a los compuestos de coordinación Basolo y Jhonson, 1980, proponen las siguientes reglas:

1. Los nombres de los ligandos se citan, sin separación, delante del nombre del ion o átomo central.

2. Si el complejo es neutro o catiónico el nombre del átomo central no se modifica, si el complejo es un anión el nombre del átomo central termina en ato.

3. El número de oxidación del átomo central se indica en último lugar mediante las notaciones Stock.

4. Los ligandos se citan por orden alfabético sin tener en cuenta en esta ordenación los prefijos numerales, el número de ligandos de cada tipo se indica con prefijos numerales griegos. Los nombres de los ligandos aniónicos terminan en o y son los mismos que tienen como grupos aislados, con las siguientes excepciones; F, Cl, Br, I, O, S, OH, CN, O2.

5. Los nombres de los ligandos neutros o catiónicos permanecen inalterados, excepto el agua H2O y amina NH3-

Si el complejo es un catión se antepone al nombre concreto del ion la palabra ion o catión, pero no es imprescindible hacerlo cuando el complejo es un anión. La fórmula del ion o molécula complejos se encierra entre corchetes, se escribe primero el símbolo del ion o átomo central y a continuación los ligandos en el siguiente orden:

1) Ligandos iónicos

2) Ligandos neutros

Dentro de cada grupo los ligandos se sitúan en orden alfabético, basado en los símbolos de los átomos directamente enlazados del ion o átomo central, ejemplo- hexacianoferrato (III) de potasio; s una molécula en la que la parte compleja es el anión que debe figurar entre corchetes, el ion central es Fe3+ unido a seis ligandos ciano CN-, la carga del anión complejo es, por tanto 3- y serán necesarios tres cationes de potasio K+ para conseguir

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