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8/17/2019 Volumetria 2º Parte
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Ingeniería Ambiental
TÉCNICAS DE MUESTREO,ANÁLISIS EINTERPRETACIÓN
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Problema
Elección delmétodo analítico
Toma demuestra
Tratamientode la muestra
Procesode medida
Tratamientode los datos
Informe y
conclusiones
Valoración delos resultados
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VOLUMETRÍAS
UNIDAD Nº3
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TEORÍA ÁCIDO-BASE DE LEWIS
ÁCIDOS:
“Sustancias que contienen al menos un átomo capaz deaceptar un par de electrones y formar un enlace covalentecoordinado”.
BASES:
“Sustancia que contiene al menos un átomo capaz de
aportar un par de electrones para formar un enlacecovalente coordinado”.
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TEORÍA DE LEWIS
En este caso el NH3 se comporta como una base de Lewisporque contiene un átomo (de N) capaz de aportar un parde electrones en la formación del enlace covalentecoordinado formando NH4
+.
()
2
()
⇄ −()
+()
En este caso el HCl es un ácido de Lewis porque aldisociarse, el átomo de H queda como H+ y puede aceptarun par de electrones (del oxígeno) del H2O formando un
enlace covalente coordinado y dando lugar a la formaciónde ion hidronio (H3O+).
() 2() ⇄ 4+
() −()
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TEORÍA ÁCIDO-BASE DE LEWIS
De esta manera, sustanciasque no tienen átomos dehidrógeno, como el BF3 pueden actuar como ácidos:
3 ∶ 3 ⇄ 3 ← 3
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Metal
Etilendiaminatetra acetato
COMPLEJO
Un complejo es una entidad molecular o iónica formada por
asociación entre dos o más entidades químicas ya seaniónicas o no cargadas. La unión entre los componentes esnormalmente más débil que en un enlace covalente.
Número de Coordinación: número de enlaces que elátomo o ión central forma con los ligandos.
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QUELATO
Un quelato es un complejo que se forma por coordinación de
un solo tipo de ligando al átomo o ion central.
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Catión + EDTA → Complejo
1 1 1
o Valoración Directa: aprox 40 cationes con indicadoresespecificos.
o Valoración Por Retroceso: para otros cationes sin indicador
especifico o de velocidad de reacción lenta o aniones. Seagrega exceso de EDTA, se deja reaccionar y se valora elexceso con Zn+2 o Mg+2.
o Valoración Por Desplazamiento: Si el complejo Me-EDTA esmás estable que el Zn-EDTA o Mg-EDTA, se hace reaccionar un
exceso del complejo (Zn-EDTA o Mg-EDTA) y se valora el catión(Zn+2 o Mg+2) con EDTA. Ej: Hg+2.
o Valoración Indirecta: Los aniones se hacen reaccionar con unmetal que forme precipitados, se filtra y se lava. Se desplazaluego el anión con EDTA y se determina el excedente de EDTAcon Mg+2.
= −
+ −4
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1 0
Kf ́ = 1,8 x 1010
Kf ́ = 1,9 x 108
Punto de equivalenciaCa2+
Punto de equivalenciaSr 2+
Volumen EDTA, mL
Valoración de 25 mL de ión metálico 0,05 Mcon EDTA 0,05 M a pH 10
El salto de pM en el punto de equivalenciaes más marcado a mayor valor de Kf ́
Efecto del valor de Kf ́ sobre la forma de las curvas de valoración
en volumetrías de complejación
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FORMA DE LAS CURVAS DE VALORACIÓN
F1
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EFECTO DEL PH SOBRE LA FORMA DE LAS CURVAS DEVALORACIÓN EN VOLUMETRÍAS DE COMPLEJACIÓN
Volumen EDTA, mL
0 20 40 60 80
p C a
0
2
4
6
8
10
12
Valoración de 50 mL de Ca2+ 0,01 Mcon EDTA 0,01 M
pH 10
pH 8
pH 6
Kf ́ =1,8 • 1010
Kf ́ =2,7 • 108
Kf ́ =1,1 • 106
A mayor pH, el salto en el puntode equivalencia es más brusco;sin embargo, podría precipitarel hidróxido metálico
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SISTEMAS REGULADORES (BUFFERS)USADOS EN COMPLEJOMETRÍA
el pH de la solución es un factor
extremadamente importante en complejometría
Este valor de pH determina no sólo la extensiónde la región de equivalencia sino también elintervalo de viraje del indicador
Algunos sistemas reguladores utilizadosfrecuentemente en complejometría son lossiguientes:
• pH = 12 HNO3
o HCl 0,10,01 M• pH = 46 CH3COO/CH3COOH 0,05 M• pH = 46 hexametilentetramina 0,05 M• pH = 810 NH4+/NH3 0,10,05 M• pH = 12 NaOH, KOH 0,01 M
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INDICADORES COMUNES DE IONES METÁLICOSColor delindicador
libre
Color delcomplejo con
el metal
Negro deeriocromo T
Calmagita
Murexida
Naranja dexilenol
Violeta depirocatecol
Rojo vino
Rojo vino
Amarillo (conCo2+, Ni2+ yCu2+); rojo
con Ca2+
Rojo
Azul
H2In- Rojo
HIn2- Azul
In3- Naranja
H2In- Rojo
HIn2- Azul
In3- Naranja
H4In- Rojo-violeta
H3In2- Violeta
H2In3- Azul
H5In- AmarilloH4In
2- AmarilloH3In3- AmarilloH2In4- VioletaHIn5- VioletaIn6- Violeta
H4In Rojo
H3In - Amarillo
H2In2- Violeta
HIn5- Rojo-púrpura
Estos indicadoresmetalocrómicos
también sonindicadoresacido-base
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NEGRO DE ERIOCROMO T
Tampón pH=10NH4Cl/NH3
DUREZA TOTAL
Expresión de Ca+2 y Mg+2 como mg CaCO3/L
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DUREZA CÁLCICA Y MAGNÉSICA
Ajustar a pH > 12 Mg+2
→ Mg(OH)2
Ca-Murexida + EDTA → Ca-EDTA + Murexida
Rosado Violeta Azulado
Calcular la concentración de Magnesio por diferencia
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DUREZA CÁLCICA Y MAGNÉSICA
Ajustar a pH = 10 (Buffer NH4Cl/NH3)
Ca(COOCOO) + NH4+
Mg-NET + EDTA
→ Mg-EDTA + NET
Rojo Azul
Calcular la concentración de Calcio por diferencia
(NH4)2(COOCOO) + Ca2+
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6. Se preparo una solución de EDTA disolviendo unas 4g de la saldisódica en aproximadamente un litro de agua. Se gasto un
volumen promedio de 42,35 mL de esta solución para titular 50,00
mL de una solución patrón que contenía 0,7682g/L MgCO3. La
titulación de la muestra de 25,00 mL de agua mineral a pH=10
consumió 18,81 mL de la solución de EDTA. Otra alícuota de 50,00
mL del agua mineral se trató con un álcali fuerte para precipitar el
Mg como Mg(OH)2. La titulación con un indicador específico para
Ca+2 requirió de 31,54 mL de la solución de EDTA. Calcular:
a) La molaridad de la solución de EDTA.
b) Las ppm de CaCO3 en el agua mineral.
c) Las ppm de MgCO3 en el agua mineral.d) La dureza total expresada en ppm de CaCO3