La titulación complexométrica (a veces llamada quelatometría ) es una forma de análisis volumétrico en el que se utiliza la formación de un complejo coloreado para indicar el punto final de una titulación. Las titulaciones complexométricas son particularmente útiles para la determinación de una mezcla de diferentes iones metálicos en solución. Por lo general, se utiliza un indicador capaz de producir un cambio de color inequívoco para detectar el punto final de la titulación. La titulación complexométrica son aquellas reacciones en las que un ion simple se transforma en un ion complejo y el punto de equivalencia se determina utilizando indicadores metálicos o electrométricamente. [1]
En teoría, cualquier reacción de complejación puede utilizarse como técnica volumétrica siempre que:
En la práctica, el uso de EDTA como titulante está bien establecido.
El EDTA, ácido etilendiaminotetraacético , tiene cuatro grupos carboxilo y dos grupos amina que pueden actuar como donantes de pares de electrones, o bases de Lewis . La capacidad del EDTA de donar potencialmente sus seis pares de electrones solitarios para la formación de enlaces covalentes coordinados con cationes metálicos hace que el EDTA sea un ligando hexadentado . Sin embargo, en la práctica, el EDTA suele estar solo parcialmente ionizado y, por lo tanto, forma menos de seis enlaces covalentes coordinados con cationes metálicos.
El EDTA disódico se utiliza habitualmente para estandarizar soluciones acuosas de cationes de metales de transición. El EDTA disódico (que suele escribirse como Na 2 H 2 Y ) solo forma cuatro enlaces covalentes coordinados con cationes metálicos a valores de pH ≤ 12. En este rango de pH, los grupos amina permanecen protonados y, por lo tanto, no pueden donar electrones para la formación de enlaces covalentes coordinados. Tenga en cuenta que la forma abreviada Na 4−x H x Y se puede utilizar para representar cualquier especie de EDTA, donde x designa el número de protones ácidos unidos a la molécula de EDTA.
El EDTA forma un complejo octaédrico con la mayoría de los cationes metálicos 2+, M 2+ , en solución acuosa. La razón principal por la que el EDTA se utiliza tan ampliamente en la estandarización de soluciones de cationes metálicos es que la constante de formación para la mayoría de los complejos de cationes metálicos y EDTA es muy alta, lo que significa que el equilibrio de la reacción:
se encuentra más a la derecha. Al llevar a cabo la reacción en una solución tampón básica, se elimina el H + a medida que se forma, lo que también favorece la formación del producto de reacción complejo EDTA-catión metálico. Para la mayoría de los propósitos se puede considerar que la formación del complejo catión metálico-EDTA se completa, y esta es la razón principal por la que se utiliza EDTA en titulaciones y estandarizaciones de este tipo.
Procesamiento de datos y cálculo mediante absorbancia
El primer paso es representar gráficamente los valores de absorbancia (A) de la solución estándar en función de las concentraciones molares (c) de la solución conocida. A continuación, se traza la mejor línea recta que pase por el origen. Los puntos experimentales se representan gráficamente según la ley de Beer:
A = E*c*l donde E = coeficiente de extinción molar y l = longitud del camino óptico, normalmente 1 cm.
El segundo paso es medir la absorbancia (A') de la solución desconocida y compararla con la gráfica de absorbancia-concentración conocida de la solución estándar. De este modo, se calcula la concentración molar de la solución desconocida. Esto se calcula utilizando la fórmula concentración de la solución desconocida = A'/(E*1). Esto también se puede calcular utilizando esta relación dada,
concentración de desconocido/concentración de conocido = A'/A.
Para realizar titulaciones de cationes metálicos con EDTA, casi siempre es necesario utilizar un indicador complexométrico para determinar cuándo se ha alcanzado el punto final. Los indicadores comunes son colorantes orgánicos como Fast Sulphon Black , Eriochrome Black T , Eriochrome Red B, Patton Reeder o Murexide . El cambio de color muestra que el indicador ha sido desplazado (generalmente por EDTA) de los cationes metálicos en solución cuando se ha alcanzado el punto final. Por lo tanto, el indicador libre (en lugar del complejo metálico) sirve como indicador del punto final.
2. “Estimaciones espectroscópicas” GN Mukherjee. Página 30