Complejos y Complejometrias2
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7/24/2019 Complejos y Complejometrias2
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COMPLEJOS Y
COMPLEJOMETRIASDescriptores:
Concepto de complejo y reacciones de
complejacion
Clases de complejos
Aplicaciones analticas volumtricas decomplejacin y complexometra
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7/24/2019 Complejos y Complejometrias2
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COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACIN (I)
COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACIN (I)
Definicin:Definicin: Es el compuesto en el cual uno o ms
grupos coordinados o ligando estnunidos a un elemento cen!al"e#lico$,por enlaces de coordinacin.
$Enlace por el cual un par de electrones es aportadopor el ligando y es aceptado por un orbital libre del
tomo central
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Ligando:Ligando: Acta como base de Lewis, dona un parde electrones.
Meal:Meal: Acta como cido de Lewis, acepta unpar de electrones por cada orbital libre.
%ndice de Coo!dinacin:%ndice de Coo!dinacin:Depende del nmero deorbitales libres que tenga el tomo central metlico
y coincide con el nmero de enlaces coordinados
que es capaz de fiar el ligando.
COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (II)
COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (II)
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COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (III)
COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION (III)
L: ligandoM: metal
X: contrain
Ligando: anin,catin o especie neutra donora de pares de electrones
Metal: especie central aceptora de pares de electrones
El complejo en este caso es catinico y su neutralidad se consiguemediante la fijacin del contrain (negativo en este caso de Xn-)
n-
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COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION(I&)
COMPLEJO o COMPUESTO DE COORDINACION(I&)
El ligando es una especie que puede estar cargada negativamenteo ser neutra y que es operativa en disolucin a la ora de formarseel complejo
Ejemplos frecuentes:!aluros (X-)!idr"ilo (#!-) (aniones)
$moniaco (%!&)'rupo amino %!'rupo mercapto -*!
(neutros)
+omple"onas#"imasetc
(orgnicos)
.ncluso los iones metlicos en disolucin, no estn desnudos sinoque forman acuocomplejos/
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0ropiedades de los complejos
1ndice de coordinacin: %2 de ligandos que fija el in central
3+ada ligando puede tener distinta capacidad para formar enlaces y fijar al in (tomo) central4
El 5ndice de coordinacin y la capacidad para formar enlaces delligando, son propiedades importantes que de6en ser conocidas///
1ndices de coordinacin frecuentes:
El 5ndice de coordinacin condiciona laestructura geom7trica de la mol7cula4
+lasificacin de los ligandos
los complejos polidentados se denominan : quelatos/
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%ota: el n2 de coordinacin no tiene porque
coincidir siempre con la carga del incentral///
#
!
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Ejemplos de complejos monodentados
Este tipo de complejos en agua se forman por sucesivas etapaspor despla8amiento de mol7culas de agua por el ligando L:
Ejemplos de ligandos
En todos los casos el ligandosolo fija una posicin del in////
L: ligando neutro
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Ejemplos de complejos 6identados (quelatos)
La etilendiamina (en) es capa8de enla8ar al ion metlico pordos posiciones
(9)
()
-idro"iquinoleina
(&);imetilglio"ima
+omplejo con %i(..)
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Ejemplos de complejos 6identados
+
%i
!
#
%
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Ejemplo de complejos polidentados
El cido Etilendiaminotetrac7tico (!=>), ($E;?) (E;?$),
constituye el ejemplo mas relevante por su amplia utilidad enanlisis qu5mico y en el tratamiento de suelos, como agenteenmascarante, preparacin de a6onos (quelatos)40ertenece a la familia de los cidos poliaminocar6o"5licos(comple"onas)
*al sdica del cido etilendiamin tetrac7tico
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$E;?
3Es el agente complejante ms ampliamente utili8ado4
3
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A'licacione en *+"ica Anal+ica
*e usan con distintas finalidades:@ 0ara enmascarar interferencias (constantes
elevadas de formacin)@ En gravimetr5as ( ;'M-%i)
@ En separaciones e"tractivas@ En volumetr5as ( complejometr5as, quelatometr5as)@ En determinaciones espectrofotom7tricas
(formacin de complejos coloreados)@ En general se usan profusamente para generar
especies medi6les o indicadoras o 6ien para evitarinterferencias4
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Aaloraciones complejom7tricas
La reaccin volum7trica (formacin del complejo) de6e de reunirlos requisitos inerentes a cualquier tipo de volumetr5as:
REUISITOS DE LA REACCIN DE &ALORACIN
!" Rpida (no siempre posible)
#" Estequiomtrica
$" Cuantitativa
%" Deteccin del Punto Equivalente
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& ' L &L
& L ' L &L#
& L#' L &L$
& Ln"!' L &Ln
[ ]
[ ][ ]L&
&L( f !=
[ ]
[ ][ ]L&L
&L( #f # =
[ ][ ][ ]L&L
&L(#
$
f $=
[ ][ ][ ]L&L
&L(!"n
n
f n=
)on ligandos monodentados, la reaccin suele ocurrir en
etapas*
)onstantesde
formacin
sucesi+as
(f !
(f #
(f $
(f n
,- Reaccin Ee.*io"/!ica
(f !-
L / )0 ", )l"
&- +uantitividad
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+#M0LEX#ME?B1$* # CDEL$?#ME?B1$*
*on valoraciones en las que se forman quelatos y el agente valorante
es un ligando quelatante, t5picamente $E;? o derivado (comple"ona)?omando como referencia el $E;?, sus principales caracter5sticas son:
9 La formacin de complejos de constantes muy elevadascon nmero elevado de iones metlicos
La fuerte dependencia del p! en su formacin y esta6ilidad
1Agente quelante ms utilizado en qu2mica anal2tica3
)4# )5O4
4O5) )4# )4# )5O4
N )4# )4# N
4O5) )4#
: :
& 0atrn tipo primario
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Reaccin de 0alo!acin de *n "eal con AEDTReaccin de 0alo!acin de *n "eal con AEDT
&n' ' 6%" &6n"%
7elacin M :1siempre es 2 :2
[ ]&6
[ ] [ ]"%n
%"n
f6&
(+
=Conane de 3o!"acinConane de 3o!"acin
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Conane de fo!"acin de co"'le4o con EDTA
8e''' #9.%
&g'' :.;a'' .;
Al''' !;.!$
&n'' !$.
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&n' ' 6%" &6n"%&n'
' 6%"
&6n"%
&L
&L#
&Ln
46$"
4#6/
4$6"
4%6
7eaccin @rincipal
Efecto p4)ompleante
auiliar
EUILI7RIOS A TENER EN CUENTA
En el medio pueden estar presentesotros ligandos que compiten con el$E;? a la ora de fijar al metal y queay que tener en cuenta en la formulacinde la constante4
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CONSTANTE E3ECTI&AE3ECTI&ADE 3ORMACIN DE COMPLEJO*
M1fE3EC< ;;
[ ] [ ]
[ ][ ]6&
&6
))
&6 6&
6&
(E8E). ==
*iendo:M]
MM C por analog5a con 6
?Lo co"'le4o e 0*el0en "# ea6le a "edida
.*e di"in*=e la concen!acin de co"'le4ane a*@ilia!
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pM
VEDTA(m!
Kf
M
Y
"EFEC
CUR&A DE &ALORACINCUR&A DE &ALORACIN
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3*e denominan as5 las valoraciones con $E;? (comple"ona)3*e incluyen dentro del grupo de las quelatometr5as
?ra6ajando a p!s alcalinos tamponados, se asegura:
9 Mejor solu6ilidad del $E;? Mejores saltos en la equivalencia& >=-es la especie predominante= >es fijo y constante
0ara detectar el 04
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INDICADORES METALOCRMICOS:
*on colorantes orgnicos que forman quelatos coloreados conmetales en un intervalo de pM caracter5stico (H-I M)
Los complejos son igualmente coloreados y su color se diferenciafcilmente del color de las formas li6res del colorante
El cam6io de coloracin tiene lugar en el punto de equivalencia
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INDICADORES METALOCRMICOS:
&n ' 6 &6 ' n
& ' n &n
& ' 6 &6
7eacciones que
tienen lugar durante
la +aloracin de unmetal con AEDB.
(E8E)&n M (E8E)&6(E8E)&n M (E8E)&6
!asta que no se alcan8e la equivalencia, el indicador compleja el e"cesode metal y la reaccin de despla8amiento3no tiene lugar
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0EB: 4$n 4#n" 7oo &n 7oo ino
p(#/ ;.$ 4n"#Azul
p($/ !!.; n"$ Anaranado
0 0
05#
"5$=
54 54
0EB J4#n"K
Neg!o de E!ioc!o"o T (NET)(I)
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MUREBIDA(I)
&N7EIDA: 4%n" 7oo" ioleta &n Amarillo
p(#/
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" la mayor2a son inestables Jlos que tienen gruposazoicos "0/0"K. @or lo cual se preparan diluciones
slidas
" bloqueo del indicador*
)u'', 0i'', )o'', )r'', 8e''', Al''', bloquean al 0EB.
Ca!ace!+ica de lo Indicado!e Mealoc!"oco:
" la mayor2a son tambiFn indicadores cido"base.
Besumen
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.ndicadores potenciom7tricos
3 El uso de electrodos selectivos permite el seguimiento devaloraciones con $E;?4
3 El $E;? enmascara al metal disminuyendo la respuesta del
electrodo43*e representa la disminucin del potencial E con la adicinincrementada del valorante4
3Mucos electrodos se adaptan perfectamente a este tipode valoraciones4 (;eterminacin de la dure8a de aguas)4
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EJEMPLO DE APLICACIN
DUREZA DE AGUA
DEFINICIN:DEFINICIN:
#e re$iere a la concentracin total de los metales alcalinoterreos
%ue &ay en el a'ua )undamentalmente iones Ca*+y M'*+
CLASIFICACIN DE DUREZACLASIFICACIN DE DUREZA
Dureza tem!ra"# #e re$iere a la dure,a asociada a ionescar-onato y -icar-onato
Dureza Perma$e$te##e re$iere a los dure,a asociada$undamentalmente a iones sul$ato
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#tras aplicaciones anal5ticas
3*on mucos los metales que forman complejos con $E;? o derivadosdel mismo (comple"onas), por lo que los ejemplos son mltiples
3Las valoraciones pueden ser directas o por retroceso4 El p! se fija deforma que la constante condicional(efectiva) sea elevada y la diferencia de colordel indicador sea n5tida43Aaloraciones por despla8amiento (el analito no tiene indicador adecuado)4*e aJade un e"ceso de Mg>-y se valora el Mg Kdespla8ado con $E;?4
3Aaloraciones indirectas4 *e usa un e"ceso de $E;? que se valora con MgK4
Esto permite determinar especies que ni tan siquiera forman complejoscon $E;?4
+#%+LD*.#%:Mucos procedimientos de anlisis estn admitidos comom7todos estandari8ados4 Ejemplo: la determinacin dedure8a de aguas (+aKy Mg K)$dems de los ejemplos volum7tricos, ay mucos otros usosrelevantes del $E;? ( enmascaramiento, descontaminacin de