Volumetria de Complexação

Universidade Federal Fluminense - UFF

Instituto de Qumica - IQ

Departamento de Qumica Analtica - GQA

Professora: Raquel Andrade Donagemma

Volumetria de Complexao

EDTA (CIDO ETILENODIAMINO TETRA-ACTICO)

4 grupos carboxlicos: 2 grupos amnicos:

K1 = 1, 02 x 10-2 K5 = 7,80 x 10

-7

K2 = 2,14 x 10-3 K6 = 2,24 x 10

-12

K3 = 6,92 x 10-7

K4 = 5,50 x 10-11

Reaes com EDTA

M2+ + H2Y2- MY2- + 2 H+

M3+ + H2Y2- MY1- + 2 H+

M4+ + H2Y2- MY + 2 H+

Equao geral:

Mn+ + H2Y2- MY(n-4) + 2 H+

Preparo de soluo padro primrio de EDTA

Na2C10H14O8N2.H2O PM = 372,24 g/mol Estufa

80 C

Exemplo: Preparo de uma soluo 0,03 mol.L-1

m = 11,1672 g

f correo = massa pesada

massa terica

11,1710 g

11,1672 g = = 1,0003

TIPOS DE TITULAES COMPLEXOMTRICAS

TITULAES COMPLEXOMTRICAS ESPECFICAS

Envolvem um conjunto de procedimentos analticos clssicos como o

Mtodo de LIEBIG - DENIGES, proposto em 1851 e modificado

posteriormente, em 1903, visando a anlise de cianeto com ons Ag+.

Inclui-se nesta categoria o mtodo de determinao de haletos (Cl-, Br- e

SCN-) com o Hg2+ e outros mtodos analticos.

TITULAES COMPLEXOMTRICAS NO ESPECFICAS

A titulaes complexomtricas no especficas, envolvem ligantes com

grau de seletividade baixo, mas que alcanam grandes potencialidades

com o controle do meio reacional, estando nesta categoria os mtodos

de titulao com o EDTA ou ligantes correlatos.

Tcnicas de titulao com EDTA:

1) Titulao direta

2) Titulao indireta ou por retorno

3) Titulao de substituio ou deslocamento

4) Titulao alcalimtrica

Limitaes do uso do EDTA em titulaes diretas:

a. Velocidade de reao lenta do metal com o ligante;

b. Impossibilidade de manuteno da espcie de interesse

analtico na forma solvel;

c. Falta de condies de se escolher um indicador adequado

para sinalizar o ponto final.

Exemplo: Titulao de clcio e magnsio em guas

TITULAES COMPLEXOMTRICAS

DIRETAS

TITULAES COMPLEXOMTRICAS DIRETAS

Apesar das limitaes mais de trinta ons formam complexos estveis, s com o ligante EDTA.

As aplicaes diretas requerem controle do meio para que se aumente o grau de seletividade, sendo a acidez o

principal parmetro de controle operacional.

Alguns metais formam complexos estveis em meio cido, outros em meio alcalino.

Estabilidade do complexo Metal-EDTA

Diminui com o decrscimo de pH;

mxima em pH fortemente alcalino, porm pode ocorrer a formao

de hidrxidos metlicos pouco solveis;

Para evitar a formao de hidrxidos usa-se um agente complexante

auxiliar (a.c.a). Exemplos: citrato, tartarato, trietanolamina, etc.

M+n + a.c.a M-a.c.a

M-a.c.a. + EDTA M-EDTA


DE RETORNO OU INDIRETAS

Indicada para nions que precipitam com alguns ons metlicos. Exemplos: SO4

2-, CO32-, SO4

2- e S2-

O ction metlico tratado por um excesso de ligante (EDTA) e o excesso titulado atravs da soluo

padro de outro ction metlico.

Estas aplicaes complexomtricas tambm requerem o conhecimento das melhores condies de formao

do complexo com o ligante colocado em excesso.


DE RETORNO OU INDIRETAS

necessria se:

O titulado precipita na ausncia do EDTA;

Se o analito reage lentamente com o EDTA;

Se bloqueia a ao do indicador


DE SUBSTITUIO OU DESLOCAMENTO

empregada uma soluo de um complexo menos estvel como substituinte da espcie analtica. Ocorre ento o deslocamento

do metal substituinte pela espcie analtica, permitindo o uso de

uma reao indicadora disponvel (adequada para o metal

deslocado em equilbrio).

O pH deve ser ajustado evitando a precipitao de possveis hidrxidos com o on de interesse analtico bem como a adequao

do meio reacional para a substituio do on metlico.

Exemplo: Nesse caso, o Hg2+ tratado com um excesso de Mg(EDTA)2-

para deslocar o Mg2+, que posteriormente titulado com uma soluo-

padro de EDTA.

Hg2+ + MgY2- HgY2- + Mg2+

Mg2+ + EDTA Mg(EDTA)2-

Neste caso, para que o deslocamento de Mg2+ a partir do Mg(EDTA)2- seja

possvel, a constante de estabilidade do Hg(EDTA)2- deve ser maior do que

a do Mg(EDTA)2-.


DE SUBSTITUIO OU DESLOCAMENTO

Requisito principal:

Necessidade de uma diferena muito grande entre as constantes

de estabilidade dos dois complexos, ou seja, o complexo a ser

formado por substituio deve ser muito mais estvel do que o

formado pelo on substituinte.

Kf1


ALCALIMTRICAS

M+n + H2Y2- M-Y(n-4) + 2 H+

H+ + NaOH H2O + Na+

1 M+n = 2 H+

X n

Indicadores de ponto final na complexometria

Os indicadores metalocrmicos so compostos orgnicos coloridos que

reagem com ons metlicos formando quelatos com colorao diferente

daquela do corante livre. O ponto final na titulao de um on metlico

com H2Y2- em presena de um indicador metalocrmico envolve uma

reao do tipo:

M -lnd + H2Y2- [MY]2- + lnd

(cor A) (cor B)

O complexo M-Ind deve ser menos estvel que o complexo [MY]2-;

O indicador deve ser muito sensvel com relao ao on metlico;

Os indicadores metalocrmicos podem ser detectados visualmente em

concentraes 10-6 e 10-7 mol.L-1

Exemplos: Negro de eriocromo T, Murexida e Calcon

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