Desarrollo.
Curva de valoracion complejometrica.
• ¿Cuáles son los factores que influyen en la forma de la curva de valoración complejométrica?
• Explica la constante de estabilidad.
• Explica los agentes complejantes auxiliares.
Ilustración 1 Cuadro sinóptico de curva de valoración complejométrica.
Define:
Complejo o compuesto de coordinación:
Se forma cuando un ion metálico reacciona formando enlaces con una especie dadora de al menos un par de electrones ligando. Los valores típicos de coordinación son:
· Geometría triangular
· Geometría lineal
· Geometrías planar cuadrada o tetraédrica
· Geometría octaédrica
· Geometría cubica.
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Ligando:
Un ligando es aquella molécula o ión que posee cuando menos un par de electrones que pueda donas. Así el ligando, en el compuesto de coordinación es una base de Lewis o nucleófilo. Por otro lado, un ión metálico o una molécula con una capa incompleta con capacidad de aceptar al par de electrones se denomina ácido de Lewis o electrófilo.
Los ligandos se pueden clasificar de la siguiente manera:
1. Ligandos monodentados: son los que donan solo un para electrónico (diente) a solo un ión metálico en un compuesto de coordinación.
a. Ligandos ambidentados: estos también pertenecen a la rama de los monodentados solo que pueden tener dos o más sitios donadores.
b. Ligandos puentes: estos pueden tomar dos enlaces con dos átomos metálicos separados, también pertenecen a los monodentados. Dentro de este grupo se encuentran los halogenuros.
2. Ligandos bidentados: son los que poseen dos átomos donadores. Estos pueden ser neutros o aniones.
3. Ligandos polidentados: en esta clasificación se incluye a compuestos que tienen más de dos átomos donadores formando parte de la molécula y según el número de átomos donadores pueden llamarse tridentados, tetradentados, pentadentados o hexadentados.
1. Ligandos macrocíclicos: son aquellos compuestos cíclicos con nueve o más miembros (incluyendo todos los átomos presentes) y con tres o más átomos donadores que tiene la función de ligando.
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Tipo
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Ejemplos
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Figura
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Monodentados
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Ambidentados
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Ilustración 6 ión tiocianato
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Puentes
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Ilustración 7 Cloruro de sodio
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bidentados
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· Diaminas
· Difosfinas
· Disulfuros
· Oxalatos
· Carboxilatos
· Nitrito
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Ilustración 8 ión de nitrito
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Polidentados
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· Bipiridina
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Ilustración 9 etilendiamina
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Quelato.
Se refiere a la formación de anillos que incluyen al centro metálico en compuestos de coordinación. Dicha formación de este tipo de compuestos se observa cuando un ligante con más de un diente se coordina a un mismo centro metálico. (Quelatos)
Indicador complejométrico.
Son colorantes orgánicos que forman quelatos con los iones metálicos en un intervalo de pMe que es característico de cada metal y del colorante. Los indicadores en complejometría deben reunir una serie de requisitos que son necesarios para poderlos considerar un buen indicador.
1. El complejo metal-indicador debe ser menos estable que el complejo metal-EDTA.
2. El complejo metal-indicador debe tener un color diferente que el indicador libre.
3. El complejo metal-indicador debe tener un color intenso, de modo que solo haga falta añadir una pequeña cantidad del indicado.
4. El indicador deber formar complejo únicamente con el metal que se está valorando y de este modo los demás metales no interferirán en la operación.
5. La reacción entre el complejo metal indicador y EDTA debe ser muy rápida con lo cual se consigue un inmediato color en el punto de equivalencia. (Indicador complejometrico)
El negro de eriocromo T es indicador complejométrico, ampliamente utilizado
Otro indicador complejométrico usualmente empleado en las valoraciones con EDTA, es la murexida. Está es una sal del acudo purpúrico (purpurato de amonio). (Marchante Castellanos, Zumbado Fernández, González Atá, Alvarez Gil, & Hernández Mejías)
Oxidante.
Nos referimos a una sustancia que tiene la tendencia a reducirse, o sea, adquirí electrónicos, o dicho de otra forma que oxidan a otro átomo. (Oxidante, s.f.)
Agente oxidante.
Un agente oxidante es una sustancia química que tiene la capacidad de sustraer electrones de otra sustancia (agente reductor) que los dona o pierde. También se conoce como agente a aquel elementos o compuesto que traspasa átomos electronegativos a otra sustancia.
Algunos agentes oxidantes que se pueden observar son oxígeno, hidrógeno, ozono, nitrato de potasio, perborato de sodio, peróxidos, halógenos y compuestos de permanganato, entre otros. Se debe de tener en cuenta de que la reacción entre un agente oxidante fuerte y un agente reductor fuerte puede ser muy peligros, dado que estos pueden interactuar de manera violenta, por ello es los mismos deben ser almacenados en sitios separados. (Muhye, s.f.)
Reducción.
La reducción es toda aquella reacción química donde los átomos de uno de los reactivos terminan ganando electrones. (Bolívar, s.f.)
Agente reductor.
Está es una sustancia que cumple con la función de reducir a un agente oxidante. Los agentes reductores son donantes de electrones por naturaleza, típicamente sustancias que se encuentran en sus niveles más bajos de oxidación y con una alta cantidad de electrones. (Muhye, s.f.)
Los agentes reductores suelen ser metales o iones negativos. Entre los agentes reductores más comunes se encuentran el ácido ascórbico, azufre, hidrógeno, hierro, litio, magnesio, manganeso, potasio, sodio, vitamina C, zinc, entre otros. (Muhye, s.f.)
El litio es considerado el agente reductor más fuerte por poseer el menor potencial de reducción, mientras que la molécula se considera como el más fuerte agente reductor de todos, por contener esta y las otras características deseadas. (Muhye, s.f.)
Indicador de óxido-reducción (indicador redox).
Es una sustancia cuyo color es intenso y bien definido, el cual es distinto en sus estados oxidado y reducido. Estos son usados en las titulaciones redox, ya que estas sustancias requieren solo un ligero cambio en la proporción de un estado u otro para variar de color, y no alteran significantemente el titulante. (González, 2010)
En la siguiente tabla tenemos una lista de algunos indicadores redox, y cuál es el color que toma en forma reducida y oxidada.
Indicador
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Color reducido
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Color oxidado
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Azul de metileno
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Azul
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Incoloro
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Difenilamin-Sulfato de Bario
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Incoloro
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Purpura
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Nitro-ferroína
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Rojo
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Azul pálido
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Rojo neutro
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Rojo
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Incoloro
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Tionina
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Violeta
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Incoloro
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Ferroína
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Rojo
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Azul pálido
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Precipitado o precipitación química.
Es un proceso que consisten en la formación de un sólido insoluble de la mezcla de dos soluciones homogéneas. En dos soluciones homogéneas están disueltos iones en agua. Cuando estos interaccionan con otros iones (en el momento del mezclado), sus interacciones electrostáticas permiten el crecimiento de un cristal o de un sólido gelatinoso. Por efecto de la gravedad, este sólido termina depositándose en el fondo del material de vidrio.
Está regida por un equilibrio iónico, el cual depende de muchas variables:
· Concentración.
· Naturaleza de las especies intervinientes
· Temperatura del agua
· Tiempo de contacto permitido del sólido con el agua.
Una solución saturada significa que ya no puede disolver más sólido, por lo que se precipita. Es por esta razón que la precipitación es, asimismo, una clara señal de que la solución está saturada. (Bolívar, Precipitado: Reaccion de precipitacion y ejemplos, s.f.)
Producto de solubilidad (Ps o Kps)
El producto de solubilidad (Kps p Ps) es el producto de las concentraciones molares de los iones existentes en una solución saturada, donde cada concentración es elevada a un exponente igual al respectivo coeficiente del ión en la correspondiente ecuación de disociación.
La expresión Kps es utilizada solamente para soluciones saturadas de electrolitos considerados insolubles, porque la concentración de iones en solución es pequeña, resultando soluciones diluidas, está grandeza solo depende de la temperatura. Esto quiere decir que cuanto más soluble el electrolito, mayor la concentración de iones de solución por ende será mayor el valor de Kps, por tanto, a menor concentración de iones en solución menor el valor de Kps. (González, Producto de solubilidad (PS o Kps), 2011)
Disolución valorante o titulante.
Es una solución de concentración conocida que se añade (titula) a otra solución para determinar la concentración de una segunda especie química. El titulante también puede ser llamado disoluciones valorantes, titulador, reactivo o solución estándar.
En contraste, el analito, o titulado, es la especie de interés durante una titulación. Cuando una concentración y volumen conocido de titulado reacciona con el analito, es posible determinar la concentración del analito.
El volumen del reactivo se determina utilizando la ecuación:
· Ca= la concentración del analito (generalmente dada como molaridad)
· Cr= es la concentración del titulante (en las mismas unidades)
· Vt= es el volumen de titulante necesario para alcanzar el punto final (generalmente en litros)
· M = es la reacción molar entre el analito y el reactante a partir de la ecuación equilibrada.
· Va= es el volumen del analito (generalmente en litros) (¿Qué es el valorante o titulante?, 2018)
Referencias
100CIA.SITE. (10 de mayo de 2018). Recuperado el 3 de noviembre de 2019, de https://100cia.site/index.php/quimica/item/7832-que-es-el-valorante-o-titulante
Bolívar, G. (s.f.). Lidefer. Recuperado el 3 de noviembre de 2019, de https://www.lifeder.com/reduccion-quimica/
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González, M. (26 de octubre de 2010). La guía. Recuperado el 3 de noviembre de 2019, de Química: https://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/indicador-redox
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Marchante Castellanos, P., Zumbado Fernández, H., González Atá, A., Alvarez Gil, M., & Hernández Mejías, L. (s.f.). Análisis Químico Farmacéutico. Métodos Clásicos Cuantitativos. La Habana, Cuba: Instituto de Farmacias y Alimentos Universidad de la Habana. Recuperado el 3 de noviembre de 2019, de https://documentcloud.adobe.com/link/track?uri=urn%3Aaaid%3Ascds%3AUS%3A31776c84-4e10-48eb-a941-77da28e68acc
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Santacruz Ortega, H. d. (1999). Biblioteca digital. (U. d. Sonora, Ed.) Recuperado el 2 de noviembre de 2019, de Tesis digitales: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/1653/Capitulo1.pdf
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