COMPLEJOMETR - PowerPoint PPT Presentation

Title: COMPLEJOMETR


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COMPLEJOMETRÍA
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Indice
Introducción
Curvas de titulación
Cálculo de pM
Construcción de la curva de titulación
Ejemplo
Estimación del punto de equivalencia
Ejemplos
Aumento de la selectividad
Titulación a diferentes pH
Ejemplos
Agentes enmascarantes
Ejemplo
Fin
3
Introducción

• Agente más común EDTA
• Antes de la introducción del EDTA todas las
  técnicas estaban limitadas a la utilización de,
  p. ej.

log k15,5 log k25,1 log k34,7 log k43,6 log
?418,9
4
Introducción

• Sin embargo, el cianuro no puede usarse para
  titular cadmio precisamente por la formación de
  complejos en etapas.
• Curva de titulación de solución de Cd2 con
  solución de cianuro

pCd
_
Moles de CN
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Curvas de titulación

• Se construyen a partir de balances de masa y
  constantes de equilibrio
• Información útil sobre, p. ej.
• la exactitud de la determinación, y
• el uso de indicadores metalocrómicos
• Se grafica pM vs.Volumen de EDTA agregado o f
  V/Veq o f (Y )
• Suposición se puede obviar la disociación del
  complejo catión-ligando por tratarse de un
  complejo muy estable.

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Curva de Titulación (Método Analítico)

• Balances de Masa

• Antes del Punto de Equivalencia (0 lt f lt 1)

7
Curva de Titulación (Método Analítico)

• Balances de Masa

eq
eq
eq

• En el Punto de Equivalencia (f 1)

8
Curva de Titulación (Método Analítico)

• Balances de Masa

• Después del Punto de Equivalencia (f gt 1)

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Curva de Titulación (Método Analítico)

• Antes del Punto de Equivalencia (0 lt f lt 1)

• En el Punto de Equivalencia (f 1)

• Después del Punto de Equivalencia (f gt 1)

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Curva de Titulación (Método Gráfico)

• El método gráfico permite construir la curva de
  titulación sin hacer ningún cálculo
• Al igual que en las titulaciones Ácido-Base, las
  curvas se construyen en base al diagrama
  logarítmico de concentraciones
• Para la construcción del diagrama logarítmico de
  concentraciones son importantes dos puntos
• S1 (el punto de pM inicial)
• S2 (el punto de pM final)
• Estos puntos determinan los extremos de la curva
  de titulación

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Construcción de la curva de titulación

• pM vs. Y

• pM - log M contenido total de cationes
  libres, no complejados.

• pX - log X X M ó L según la recta de que
  se trate

• Y titulado respecto del punto de
  equivalencia

pki log kf
Y
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Construcción de la curva de titulación

• S1 - punto de pM inicial (Y 0 )

• pM pC0 M contenido total de
  cationes considerando todas las especies

• pM pC0 log ?M

M
pMi
S1
log aM
pC0
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Construcción de la curva de titulación

• S2 - punto de pM final (Y 200 )

• pL pC0 L contenido total de
  ligando considerando todas las especies

• pM pki - log ?L

log aL
pMf
S2
L
Después del PE ML ? C0
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Construcción de la curva de titulación

• Otros puntos de la curva

• Antes del Punto de Equivalencia

M C0(1 - f)

• En el Punto de Equivalencia

M L

• Después del Punto de Equivalencia

L C0(f - 1)
eq
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Construcción de la curva de titulación

• Otros puntos de la curva

• Antes del Punto de Equivalencia

M C0(1 - f)
M C0(1 - f)
M C0(1 - f)

• En el Punto de Equivalencia

M L
M L
M L

• Después del Punto de Equivalencia

L C0(f - 1)
L C0(f - 1)
L C0(f - 1)
pki
0,1
90
99
99,9
100,1
101
110
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Ejemplo 1

• Curva de titulación de una solución de Ca2 0,01
  M con una solución de EDTA a pH 12,0
• Datos
• log KCaL 10,7
• No hay reacciones laterales (aL(H) 1 y
  aCa(OH) 1)

• Coordenadas de S1
• (pC0 (Ca) pC0 (Ca) log ?Ca(OH)) (2 20)
  (2 2)
• Coordenadas de S2
• (pC0 (Ca) pki CaL - log ?L(H)) (2 10,7?0)
  (2 10,7)

17
Ejemplo 1
pCaf
S2
L
0,1
M
pCai
S1
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Estimación del punto de equivalencia

• Indicadores Metalocrómicos

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Estimación del punto de equivalencia

• Los Indicadores Metalocrómicos son el método más
  simple para detectar el punto final
• El intervalo de transición del indicador depende
  de
• La constante de estabilidad condicional del
  complejo indicador-catión
• pH
• Otros agentes complejantes
• La forma de la curva de titulación también
  depende del pH.

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Ejemplo 4

• Curvas para determinación complejométrica de Mg2
  0,01 M con Negro de Eriocromo T como indicador.

1
pH 10
pH 8
pH 9
21
Ejemplo 5

• Curvas para determinación complejométrica de Zn2
  0,01 M con Negro de Eriocromo T como indicador,
  con un buffer 0,1 M (NH3 NH4)

0,1

• Reacciones laterales (teniendo en cuenta que
  pKNH4 9,25)
• Al aumentar el pH, aumenta aZn(NH3) , entonces se
  acorta la parte inferior de la curva
• Al aumentar el pH, disminuye aL(H) , entonces se
  alarga la parte superior de la curva

pH 8
pH 10
pH 11
pH 9
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Aumento de la selectividad de las titulaciones
con EDTA

• Diferentes pH,
• Agentes Enmascarantes

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Titulación a diferentes pH

• Curvas de titulación con EDTA soluciones 0,01 M
  de Ca2, Pb2 y Bi3

La región de equivalencia se ve afectada por la
estabilidad de los complejos que cambia con el pH
debido a la variación del coeficiente aL(H)
pH 3
pH 2,5
pH 7
pH 2
pH 5
pH 12
pH 8
Ca2
Pb2
Bi3
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Ejemplo 6

• Determinación Pb2 y Bi3 en una solución
  equimolar 0,01 M de Ca2, Pb2 y Bi3

• Titulación de Bi3 a pH 2 con Naranja de
  Xilenol como indicador (viraje de violeta a
  amarillo)

• Se aumenta el pH a 5 - Viraje del indicador de
  amarillo a violeta por la formación del complejo
  Pb2-indicador
• Titulación de Pb2 a pH 5

Bi3
Pb2
0,1
0,1
Pb2
Ca2
Ca2
pH 2
pH 5,5
25
Ejemplo 7

• Curvas de titulación con EDTA una solución
  equimolar 0,01 M de Ca2 y Pb2

• Titulación de Pb2 a pH 5,5 con Azul de
  Metiltimol como indicador

• Se aumenta el pH a 10,5
• Titulación de Ca2

Ca2
Pb2
0,1
0,1
Ca2
pH 5,5
pH 10,5
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Agentes enmascarantes

• Enmascaramiento es la introducción en la solución
  de ligandos adicionales capaces de formar
  complejos.
• Por ejemplo
• CN- forma complejos estables con Ni2, Co2,
  Zn2, y Cd2, por lo cual estos iones pueden
  enmascararse con CN-.
• Los cationes de los metales alcalinos, Mn2 y
  otros cationes no forman complejos con CN-, por
  lo tanto pueden ser titulados con EDTA en
  presencia de CN- y los metales enmascarados.
• En una solución 0,1 M de KCN se verifican los
  siguientes valores
• log aNi(CN) 25,7
• log aZn(CN) 10,7
• log aCd(CN) 13,3

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Ejemplo 8
Curva de titulación de Mn2 0,01 M en presencia
de KCN 0,1 M y Zn2, Cd2 y Ni2 0,01 M

• Notar que a pH 9 se puede realizar la
  titulación por el elevado pM de los complejos
  formados por el CN-
• Recordar que pMi pC0 log aM
• Notas
• Indicador Negro de Eriocromo T
• No se forma Mn(OH)2 a pesar del pH alto debido a
  la baja concentración
• Previo al ajuste de pH se agrega un poco de ácido
  ascórbico o clorhidrato de hidroxilamina como
  antioxidante

Ni2
Cd2
Zn2
Mn2
0,1
28
(No Transcript)
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Sistemas Reguladores (Buffers) Usados en
Complejometría

• el pH de la solución es un factor extremadamente
  importante en complejometría
• Este valor de pH determina no sólo la extensión
  de la región de equivalencia sino también el
  intervalo de viraje del indicador
• Algunos sistemas reguladores utilizados
  frecuentemente en complejometría son los
  siguientes
• pH 1?2 HNO3 o HCl 0,1?0,01 M
• pH 4?6 CH3COO?/CH3COOH 0,05 M
• pH 4?6 hexametilentetramina
  0,05 M
• pH 8?10 NH4/NH3 0,1?0,05 M
• pH 12 NaOH, KOH 0,01 M

30
Fin

• Ahora a hacer los ejercicios de la guía