QA 213 – Química II (Engenharia de Alimentos )
Titulações de Complexação
Prof. Dr. Dosil Pereira de Jesus 26/10/2010
SUMÁRIO DA AULA Titulações de Complexação
•Reações de Complexação •Fundamentos da Volumetria de Complexação •Indicadores Visuais •Titulações com Ácido Etilenodiaminotreacético (EDTA) •Curvas de Titulação • Aplicações
Reações de Complexação Reações de complexação envolvem reações entre um íon metálico e um ou mais ligantes
Ligante ou agente de complexação: íon ou molécula neutra que se liga ao íon metálico formando um complexo neutro ou carregado
Reações de Complexação Número de coordenação de um metal é o número de ligações que o metal realiza com os ligantes, na formação de um complexo.
Exemplos de Ligantes Simples (Monodentados) Ligante CN-
Metal Fe3+
Exemplo de Complexo [Fe(CN)6]3-
H2O
Cr3+
[Cr(H2O)6]3+
NH3
Cu
[Cu(NH3)4]2+
Cl-
Ag+
[Ag(Cl)2]-
Zn2+
[Zn(OH)4]2-
OH
-
2+
Ligantes Polidentados
NH2 O
O=C-O
Cu2+ + 2 H – C – C - OH H glicina é um ligante bidentado
O–C=O Cu
HC - N H2
2
N – CH2 H2 +
2H+
Constante de Formação ou Estabilidade de Alguns Complexos Complexo
Kform
[Zn(OH)4]2-
2,8 x 1015
[Cu(NH3)4]2+
4,8 x 1012
[Fe(CN)6]4-
1,0 x 1035
[Fe(CN)6]3-
9,1 x 1041
[Ag(NH3)2]+
1,7 x 107
Titulações de Complexação Baseadas em reações que envolvem formação de complexos
Aplicações em determinações de metais (Ca, Mg, Zn, Fe, etc.)
Soluções de EDTA (Ácido etilenodiaminotretacético) são as mais empregadas como titulantes
EDTA EDTA É UM LIGANTE HEXADENTADO
HOOC – CH2
CH2 – COOH N – CH2 – CH2 - N
HOOC – CH2
CH2 – COOH
Ácido etilenodiaminotretacético
Propriedades Ácido-Base do EDTA
OOC – CH2 CH2 – COOH H+ - N – CH2 – CH2 - N - H+ HOOC – CH2 CH2 – COO-
H Y 4
OOC – CH2 CH2 – COOH H+ - N – CH2 – CH2 - N - H+ -OOC – CH CH2 – COO2
H Y 3
-
-
Propriedades Ácido-Base do EDTA OOC – CH2 CH2 – COOH+ - N – CH2 – CH2 - N - H+ -OOC – CH CH2 – COO2
-
-
OOC – CH2 OOC – CH2
CH2 – COON – CH2 – CH2 - N - H+ CH2 – COO-
OOC – CH2
CH2 – COO-
-
-
N – CH2 – CH2 - N -
OOC – CH2
CH2 – COO-
2H Y 2
HY3-
Y4-
Complexos de EDTA COMPLEXO É SEMPRE 1:1, independente da carga do cátion
Estrutura do quelato
Constantes de Formação de Complexos de EDTA CÁTION
KMY
CÁTION
Ag+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+
2,1 x 107 4,9 x 108 5,0 x 1010 4,3 x 108 5,8 x 107 6,2 x 1013 2,1 x 1014 2,0 x 1016 4,2 x 1018
Cu2+ Zn2+ Cd2+ Hg2+ Pb2+ Al3+ Fe3+ V3+ Th4+
KMY 6,3 3,2 2,9 6,3 1,1 1,3 1,3 7,9 1,6
x x x x x x x x x
1018 1016 1016 1021 1018 1016 1025 1025 1023 Skoog Tab . 14-1
Indicadores Visuais em Titulações com EDTA Indicadores Metalocrômicos. Mudam de cor quando complexam ions metálicos
Exemplo:
Negro de Euriocromo T
Curva de Titulação Complexométrica com EDTA
ponto de equivalência M p
volume de EDTA
Influência da Constate de Formação (KMY)
20
K FeY- = 1,3 x 1025
16
K HgY2- = 6,3 x 1021
M12 p
K ZnY2- = 3,2 x 1016 K FeY2- = 2,1 x 1014
8 4
pH = 6,00
K CaY2- = 5,0 x 1012
1
20 30 40 50 VOLUME EDTA, mL
60
Influência do pH 12 pCa 10
pH = 12
8
pH = 10
6
pH = 8
4
pH = 6
2 00
10
20 30 40 50 VOLUME EDTA, mL
60
Skoog Fig. 14-6
pH MÍNIMO PARA UMA VARIAÇÃO SATISFATÓRIA DE pM NA REGIÃO DO P.E. log KMY
28 26 Fe3+ 24 In3+ Th4+ 2+ Hg 22 Sc3+ 3+ Ga 20 Lu3+ VO2+ 2+ Cu 2+ Sm3+ 18 Y3+Ni 2+ Zn 16 Pb2+ Cd2+2+ Al3+La3+ Co Fe2+ 14 Mn2+ 12 Ca2+ Sr2+ 10 Mg2+ 8 0 2 4 6 8 10 12 14
Exercício da Lista
Num balão de 100,0 mL pipetam-se 25,00 mL de solução 0,200 mol/L de CaCl2 e a seguir mais 25,00 mL de uma solução do mesmo sal com concentração 22,20 g/L. O volume do balão foi então completado com água destilada. Uma alíquota de 25,10 mL da solução resultante requereu 23,20 mL de solução de EDTA. Determinar a concentração da solução de EDTA. (MM do CaCl2 = 111,0 g/mol).