VOLUMETRÍA POR FORMACIÓN DE COMPLEJOS CON EDTA
 

Principios
Objetivos
Reacciones involucrada
Experiencia
Precauciones a tener en cuenta para obtener resultados óptimos
Cálculos y expresión de resultados
Otros métodos de valoración
Bibliografía






Principios:
           El análisis volumétrico por formación de complejos utiliza  con frecuencia los ácidos aminopolicarboxílicos como agentes  complejantes de un gran número de elementos metálicos.

           Las denominadas "complexonas" poseen un grupo funcional característico:  -N(CH2-COOH)2  , siendo la más simple el ácido imino diacético: HN(CH2COOH)2 .

           Todas las restantes son derivados de este último y poseen buenas posibilidades analíticas dado su capacidad de formar iones complejos con la mayoría de los metales. Los complejos formados son del tipo "quelato", donde los cationes aparecen formando parte de estructuras tipo anillo de  5 ó 6 miembros. Aquellas complexonas que favorecen este tipo de formación, como el EDTA, son las más útiles para el análisis titrimétrico.

           La estructura del EDTA es:  (HOOC-CH2)2N-CH2-CH2-N(CH2-COOH)2

           El poder complejante del EDTA se basa en su capacidad de actuar como ligando a través de los átomos de nitrógeno y de los oxígenos carboxílicos de los grupos acetato. Los grupos formadores de quelatos están ubicados en la molécula de modo que los centros de coordinación son fácilmente accesibles y aseguran la formación de anillos de cinco miembros.
          El EDTA forma con los metales e independientemente de su estado de oxidación, complejos del tipo 1:1 solubles en agua. Estos complejos serán incoloros si el acuocomplejo del metal es incoloro, y serán a su vez fuertemente coloreados para quellos metales que den acuocomplejos de color. Estudiando la estructura del EDTA se puede observar que su poder complejante se verá disminuido por la presencia de iones hidrógeno. De esta manera, el pH de la solución juega un papel preponderante en la formación del complejo y las modificaciones del pH pueden hacer la reacción selectiva para diferentes especies según los casos (los complejos de metales divalentes son estables en solución amoniacal y se descomponen en medio ácido, mientras que los metales trivalentes son estables aún en este medio).

           El punto final de la titulación se alcanza por la adición de una sustancia indicadora que da color con el metal a ser titulado. El color producido es usualmente el resultado de la formación de un nuevo quelato. Es fundamental que el indicador no forme complejos más fuertes con el metal que los que forma el EDTA, dado que entonces el punto final no podrá ser observado.

           No es un reactivo selectivo, es posible a través de la adición de especies enmascarantes llevar a cabo la titulación de un dado metal en presencia de otros que normalmente interferirían. Los agentes enmascarantes son: cianuro, sulfuro, ioduro, fluoruro, ácido ascórbico, trietanolamina, pH, etc...
 

Objetivos:

 Valorar Ca y Mg en agua dura artificial por volumetría de formación de complejos con EDTA. Ilustrar el uso de indicadores metalocrómicos. Mostrar la acción de los agentes enmascarantes (sulfuro) y el control de pH en la selectividad del EDTA como agente complejante.
 
 

Reacciones involucradas:

 Me2+   +   H2Y2-   <------>  MY2-   +   2 H+     Me = Ca(II) y Mg(II)
 
 

Experiencia:

 I) Reactivos:

 -Negro de eriocromo T (NET) 1% en NaCl sólido
 -Solución reguladora de pH=10. Para ello mezclar 67.5g de cloruro de amonio con 570 ml de amoníaco y diluir a un litro con agua destilada libre de cobre.
 - Solución de EDTA 0.01M. Se deben disolver 4.0g de la sal disódica dihidratada del EDTA y 0.1g de cloruro de magnesio hexahidratado en 750ml de agua destilada. Medir 25 ml de solución 0.01000M en Ca(II), agregar 1ml de solución reguladora, una punta de espátula de NET en NaCl y  valorar con la solución de EDTA según el procedimiento que se describirá a continuación..

II) Procedimiento para la determinación de dureza total:

           Transferir 25ml de muestra a un erlenmeyer y diluir a unos 50ml con agua destilada. Agregar 1ml de solución reguladora, una gota de solución de sulfuro de sodio y una punta de espátula de indicador. Titular con la solución valorada de EDTA hasta desaparición de todo vestigio de color púrpura.
 
 

Precauciones a tener en cuenta para obtener resultados óptimos:

 - El punto final de la titulación se observará con facilidad si no se agrega NET en exceso. La solución al comienzo de la titulación deberá ser rosa pálido.
 - Una vez agregado el buffer titule rápidamente y evitará así la precipitación de carbonato de calcio.
 - Agregue lentamente las últimas gotas de titulante dado que la reacción es de cinética lenta.
 -Si la solución se torna incolora en las cercanías del punto final, agregar una pequeña cantidad de indicador.
 - Titular hasta que la solución sea azul. No titular al color del blanco ya que el indicador se descompone con el tiempo, variando su color.
 


Cálculos y expresión de resultados:

           Expresar los resultados para dureza total en ppm de CaCO3
 
 

Otros métodos de valoración:

           Para la determinación de los elementos titulados en el práctico existen varios métodos alternativos de análisis. No obstante, se pueden utilizar varias técnicas para la detección del punto final en la titulación complejométrica. Estas incluyen amperometría, coulombimetría, potenciometría, espectrofotometría y métodos conductimétricos de alta y baja frecuencia.
 
 
 
 

Bibliografía:

- Welcher, "The analytical uses of EDTA", D. Van Nostrand Co.
- Laitinen, "Chemical Analysis", McGraw Hill Book Co.
- Blaedel & Meloche, "Elementary Quantitative Analysis", Harper & Bow
- Kolthoff, "Análisis Químico Cuantitativo", Nigar
- Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis
 
 

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