COMPLEXOMETRÍA
QUÍMICA ANALÍTICA
¿QUÉ ES?
La complexometria o
complejometría es una técnica
para la determinación de
elementos o compuestos por
medición del complejo soluble
formado.
Cualquier compuesto que forme cuantitativamente
un complejo con su ion metálico puede ser usado en
complejometría.
FUNDAMENTO
En las volumetrías complexométricas se mide el volumen de solución necesario
para formar un complejo con un catión metálico del compuesto que se analiza.
Muchos cationes metálicos reaccionan con especies dadoras de electrones
llamadas ligando, para formar compuestos de coordinación o complejos. El
ligando debe tener por lo menos un par de electrones sin compartir.
Los complejos llamados quelatos, se producen por la coordinación de un catión y
un ligando, en los que el catión (metálico) es parte de uno o varios anillos de
cinco o seis miembros.
¿PARA QUE SIRVE LA COMPLEXOMETRÍA?
Las valoraciones complexométricas
son particularmente útiles para .
la determinación de una mezcla .
de diferentes iones metálicos en .
solución .
. Tiene una gran aplicación
en análisis de aguas ya que
. sirve para determinar la
. dureza del agua
La reacción
debe ser:
Rápida Cuantitativa
Estequiomé-
trica
• En las titulaciones complejométricas, la reacción entre
analito y titulante es la formación de un complejo
Ion metálico
Ligando
Analito
Titulante
=
=
=
=
Especie a
titular
Solución estándar
de concentración
conocida
Polidentados
Monodentados
TIPOS
DE
LIGANDOS
COMPLEJOS MONODENTADOS
Valoración
de Liebig
Plata con
Cianuro
Formación de
complejo muy
estable Ag(CN)2
EJEMPLO: DETERMINACIÓN DEL ZINC
Las reacciones intermedias y simultáneas son:
• Zn2 + NH3  ZnNH3
2+ K1 1.8 x 102
• ZnNH3
2+ + NH3  Zn(NH3)2
2+ K2 2.2 x 102
• Zn(NH3)2
2+ + NH3  Zn(NH3)3
2+ K3 2.5 x 102
Y al final es:
• Zn(NH3)3
2+ + NH3 = Zn(NH3)4
2+ K4 1.1 x 102
TITULACIONES CON LIGANDOS POLIDENTADOS
.
Son volumetrías
por las cuales se
determinan
iones metálicos
Usando como
reactivos
titulantes las
llamadas
complexonas
Con formación
de complejos
estables y
solubles
En presencia de
indicadores de
metal
Ligandos
polidentados
Complejos
hidrosolubles
Iones
metálicos
Ligando
polidentado =
Agente
quelante
Agente titulante
Muestra
Analito
+
Indicador
AGENTES TITULANTES
Para que la reacción de formación de un complejo pueda ser aprovechada en
una determinación volumétrica, es necesario que la complexona cumpla ciertos
requisitos:
Ser soluble en agua
Reaccionar rápidamente con el ion a acomplejar
Que la relación complejante-complejado sea mol a
mol.
EDTA
Ácido etilen
diamino tetra
acético
Es el más usado en química analítica.
Es un ácido tetraprótico.
En el cual dos de sus iones H son fuertemente ácidos.
Los otros dos iones H son débilmente ácidos.
Constituye un sistema hexadentado.
Los cuatro primeros valores de K son relativos a los protones de las
funciones carboxílicas.
Y los dos últimos corresponden a los protones de las funciones amina.
De modo que en total la molécula posee 6 puntos capaces de unirse a un
ion metálico.
EDTA Y SUS K (Constante de equilibrio para la formación de un
complejo)
TRIEN
Trietilentetramina
o ácido
aminopolicarboxí-
lico
NTA
ácido
nitrilotriacético
DCITA
ácido-1,2-
diaminociclohex
ano-N,N,N',N',-
tetraacético
INDICADORES METALOCRÓMICOS
El factor decisivo es la concentración de los iones del metal
de que se trate, o pM; pM = -log M
Debe dar complejos fácilmente reversibles.
Es de tomarse en cuenta que siendo estos indicadores
coordinables con el catión que se está valorando
Puede también serlo con el ión H+, donde resulta que el pH
es un factor de importancia en el método empleado.
ERIOCROMO T
• Corresponde a un ácido tribásico
• Las soluciones acuosas de ERIO T tienen diversas
coloraciones según el pH del medio
MUREXIDA
• Sal de amonio del ácido purpúrico
• En medio acuoso alcalino forma complejos coloridos
con diversos iones metálicos
mo actúa el indicador NET (negro
eriocromo T)?
IONES
METÁ-
LICOS
Ca+2
Mg+2
ÁCIDO
DÉBIL
EJEMPLO
INDICADOR VISUAL EMPLEADO PARA MARCAR EL
PUNTO FINAL
Color 1 Color 2
Color 2
Color 1
El punto final depende de
la fuerza del complejo
indicador.
A medida que se añade EDTA,
este reacciona con el analito
libre y desplaza al analito del
complejo metal indicador.
REACTIVOS ENMASCARANTES
El enmascaramiento es una
ocultación del ión metálico.
En solución alcalina:
La TRIETANOLAMINA enmascara: Fe3+ y Mn3+
Se pueden titular: Ca y Ni
El 2.3DIMERCAPTO PROPANOL enmascara: Sn2+ Pb2+ Bi3+ As3+ Hg2+
Zn2+
Se pueden titular Ni, Mn, Mg y Ca
El ión CIANURO enmascara: Fe2+ Co2+ Ni2+ Ag+ Cu+ Hg2+ Cd2+ Zn2+
Se pueden titular: Ca, Sr, Ba, Mg, Pb y Mn
En solución ácida:
La TIOSEMICARBAZIDA enmascara: Hg2+
Se pueden titular: Pb, Bi, Cd, Zn y Pb a pH 5-6
La 1,10 FENANTROLINA enmascara: Co2+ Ni2+ Mn2+ Zn2+ Cd2+
Se pueden titular Pb y Al
*Usando como reactivo solución valorada de EDTA.
Tipos de
valoraciones
complexométricas
Valoración
Directa
Valoración por
desplazamiento
Valoración
por
retroceso
Valoración
Indirecta
APLICACIONES: DUREZA DEL AGUA
Se refiere a la
dureza
asociada a
iones
carbonato y
bicarbonato
Se refiere a las
durezas
asociadas
fundamental-
mente a iones
de sulfato
CÁLCULOS
D𝐮𝐫𝐞𝐳𝐚 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 =
𝐀 − 𝐁 ∗ 𝑪 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝑫
Donde:
A = ml de EDTA gastados en la titulación de la muestra
B = ml de EDTA gastados en la titulación en el blanco (si fue utilizado)
C = mg de ANALITO equivalentes a ml de EDTA
D = ml de muestra
BIBLIOGRAFÍA
•Normas mexicanas NMX-AA-072-
SCFI-2001
•Fernando Orozco, (1987) ANALISIS
QUIMICO CUANTITATIVO. México.
Editorial PORRÚA
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COMPLEXOMETRIA.pptx

  • 1.
  • 2.
    ¿QUÉ ES? La complexometriao complejometría es una técnica para la determinación de elementos o compuestos por medición del complejo soluble formado. Cualquier compuesto que forme cuantitativamente un complejo con su ion metálico puede ser usado en complejometría.
  • 3.
    FUNDAMENTO En las volumetríascomplexométricas se mide el volumen de solución necesario para formar un complejo con un catión metálico del compuesto que se analiza. Muchos cationes metálicos reaccionan con especies dadoras de electrones llamadas ligando, para formar compuestos de coordinación o complejos. El ligando debe tener por lo menos un par de electrones sin compartir. Los complejos llamados quelatos, se producen por la coordinación de un catión y un ligando, en los que el catión (metálico) es parte de uno o varios anillos de cinco o seis miembros.
  • 4.
    ¿PARA QUE SIRVELA COMPLEXOMETRÍA? Las valoraciones complexométricas son particularmente útiles para . la determinación de una mezcla . de diferentes iones metálicos en . solución . . Tiene una gran aplicación en análisis de aguas ya que . sirve para determinar la . dureza del agua
  • 5.
    La reacción debe ser: RápidaCuantitativa Estequiomé- trica • En las titulaciones complejométricas, la reacción entre analito y titulante es la formación de un complejo Ion metálico Ligando Analito Titulante = = = = Especie a titular Solución estándar de concentración conocida
  • 6.
  • 7.
    COMPLEJOS MONODENTADOS Valoración de Liebig Platacon Cianuro Formación de complejo muy estable Ag(CN)2
  • 8.
    EJEMPLO: DETERMINACIÓN DELZINC Las reacciones intermedias y simultáneas son: • Zn2 + NH3  ZnNH3 2+ K1 1.8 x 102 • ZnNH3 2+ + NH3  Zn(NH3)2 2+ K2 2.2 x 102 • Zn(NH3)2 2+ + NH3  Zn(NH3)3 2+ K3 2.5 x 102 Y al final es: • Zn(NH3)3 2+ + NH3 = Zn(NH3)4 2+ K4 1.1 x 102
  • 9.
    TITULACIONES CON LIGANDOSPOLIDENTADOS . Son volumetrías por las cuales se determinan iones metálicos Usando como reactivos titulantes las llamadas complexonas Con formación de complejos estables y solubles En presencia de indicadores de metal
  • 10.
  • 11.
  • 12.
    AGENTES TITULANTES Para quela reacción de formación de un complejo pueda ser aprovechada en una determinación volumétrica, es necesario que la complexona cumpla ciertos requisitos: Ser soluble en agua Reaccionar rápidamente con el ion a acomplejar Que la relación complejante-complejado sea mol a mol.
  • 13.
    EDTA Ácido etilen diamino tetra acético Esel más usado en química analítica. Es un ácido tetraprótico. En el cual dos de sus iones H son fuertemente ácidos. Los otros dos iones H son débilmente ácidos. Constituye un sistema hexadentado. Los cuatro primeros valores de K son relativos a los protones de las funciones carboxílicas. Y los dos últimos corresponden a los protones de las funciones amina. De modo que en total la molécula posee 6 puntos capaces de unirse a un ion metálico. EDTA Y SUS K (Constante de equilibrio para la formación de un complejo)
  • 14.
  • 15.
    INDICADORES METALOCRÓMICOS El factordecisivo es la concentración de los iones del metal de que se trate, o pM; pM = -log M Debe dar complejos fácilmente reversibles. Es de tomarse en cuenta que siendo estos indicadores coordinables con el catión que se está valorando Puede también serlo con el ión H+, donde resulta que el pH es un factor de importancia en el método empleado.
  • 16.
    ERIOCROMO T • Correspondea un ácido tribásico • Las soluciones acuosas de ERIO T tienen diversas coloraciones según el pH del medio MUREXIDA • Sal de amonio del ácido purpúrico • En medio acuoso alcalino forma complejos coloridos con diversos iones metálicos
  • 17.
    mo actúa elindicador NET (negro eriocromo T)? IONES METÁ- LICOS Ca+2 Mg+2 ÁCIDO DÉBIL EJEMPLO
  • 18.
    INDICADOR VISUAL EMPLEADOPARA MARCAR EL PUNTO FINAL Color 1 Color 2 Color 2 Color 1 El punto final depende de la fuerza del complejo indicador. A medida que se añade EDTA, este reacciona con el analito libre y desplaza al analito del complejo metal indicador.
  • 19.
    REACTIVOS ENMASCARANTES El enmascaramientoes una ocultación del ión metálico. En solución alcalina: La TRIETANOLAMINA enmascara: Fe3+ y Mn3+ Se pueden titular: Ca y Ni El 2.3DIMERCAPTO PROPANOL enmascara: Sn2+ Pb2+ Bi3+ As3+ Hg2+ Zn2+ Se pueden titular Ni, Mn, Mg y Ca
  • 20.
    El ión CIANUROenmascara: Fe2+ Co2+ Ni2+ Ag+ Cu+ Hg2+ Cd2+ Zn2+ Se pueden titular: Ca, Sr, Ba, Mg, Pb y Mn En solución ácida: La TIOSEMICARBAZIDA enmascara: Hg2+ Se pueden titular: Pb, Bi, Cd, Zn y Pb a pH 5-6 La 1,10 FENANTROLINA enmascara: Co2+ Ni2+ Mn2+ Zn2+ Cd2+ Se pueden titular Pb y Al *Usando como reactivo solución valorada de EDTA.
  • 21.
  • 22.
    APLICACIONES: DUREZA DELAGUA Se refiere a la dureza asociada a iones carbonato y bicarbonato Se refiere a las durezas asociadas fundamental- mente a iones de sulfato
  • 23.
    CÁLCULOS D𝐮𝐫𝐞𝐳𝐚 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 = 𝐀− 𝐁 ∗ 𝑪 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑫 Donde: A = ml de EDTA gastados en la titulación de la muestra B = ml de EDTA gastados en la titulación en el blanco (si fue utilizado) C = mg de ANALITO equivalentes a ml de EDTA D = ml de muestra
  • 24.
    BIBLIOGRAFÍA •Normas mexicanas NMX-AA-072- SCFI-2001 •FernandoOrozco, (1987) ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO. México. Editorial PORRÚA
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