valoraciones complejación

Mn+

Mn+ + Y4- MYn-4 Kf

Mn+ + EDTA MYn-4 Kf

´

Kf´= [MYn-4]

[Mn+] CEDTA

Kf´≥108

Rea

cció

n fa

ctib

le

= Kf αy4-

pM=-log[Mn+]

Volumen EDTA

Punto equivalencia

Antes del punto equivalencia

Después del punto equivalencia

Inicio

Antes del punto de equivalencia

• Mn+ que no ha reaccionado • Complejo MYn-4:

Mn+ + EDTA MYn-4 Kf

´

MYn-4 Mn+ + EDTA 1/kf´

Se pueden despreciar los iones Mn+ procedentes de la disociación del MYn-4

Después del punto de equivalencia

• Exceso de EDTA •  MYn-4: da lugar a Mn+ y EDTA (efecto de ión común del EDTA)

Punto de equivalencia

1/kf´ MYn-4 Mn+ + EDTA

1.Calcular la curva de valoración para la reacción que ocurre al valorar 50 mL de Mg2+ 0,05M con EDTA 0,05 M. Supóngase que la valoración se tampona a pH=10. Dato Kf(MnY2-)=6,2.108

Mg2+

50 mL; 0,05M

0,05M

Mg2+ + EDTA MgY2- Kf

´

Kval=Kf´=Kf . αy4-

Kval=Kf´=6,2.108 . 0,36

Kval=Kf´=2,2.108 (completa)

VMg2+ . CMg2+=VEDTA . C EDTA

50 mL . 0,05M=VEDTA . 0,05M

VEDTA = 50 mL

[Mg2+]=0,05M pMg= -log [Mg2+]= -log 0,05=1,3

Mg2+

50 mL; 0,05M pH=10

0,05M

  Antes del punto de equivalencia (al añadir 5 mL de EDTA)


´

Inicio (mmol)

50.0,05= 2,5

5.0,05= 0,25

Final (mmol)

2,5-0.25= 2,25

---- 0,25

MgY2- Mg2+ + Y4-

despreciable

[Mg2+]= 2,25 mmol 55 mL

= 0,049 M

pMg= -log [Mg2+]= -log 0,049=1,39

  En el punto de equivalencia (al añadir 50 mL de EDTA)


´

Inicio (mmol)

50.0,05= 2,5

50.0,05= 2,5

Final (mmol) ---- 2,5 ----

[MgY2-]= 2,5 mmol 100 mL

= 0,025 M

El Mg2+ de la disolución procede de la disociación del complejo MgY2-

MgY2- Mg2+ + EDTA 1/Kf

´

x

Inicio (M) 0,025

Final (M) 0,025-x x

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x2

0,025-x

1 6,2.108 . 0,36

= x2

0,025-x x= [Mg2+]= 1,06.10-5 M

pMg= -log [Mg2+]= -log 1,06.10-5 =4,97

  Después del punto de equivalencia (al añadir 51 mL de EDTA)

Mg2+ + EDTA MgY2-

Inicio (mmol)

50.0,05= 2,5

51.0,05= 2,55

Final (mmol)

2,55-2,5= 0,05

---- 2,5

2,5 mmol 101 mL

[MgY2-]= = 0,0248 M

El Mg2+ de la disolución procede de la disociación del complejo MgY2-

[EDTA]= 0,05 mmol 101 mL

= 4,95.10-4 M

MgY2- Mg2+ + EDTA 1/Kf

´

x= [Mg2+] =2,2.10-7 M

pMg= -log [Mg2+]= -log 2,2.10-7 =6,65

Inicio (M) 0,0248 4,95.10-4

Final (M) 0,0248-x x 4,95.10-4 + x

1 6,2.108 . 0,36

= x (4,95.10-4 + x)

0,0248-x

despreciable

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x (4,95.10-4 + x)

0,0248-x

pMg=-log[Mg2+]

Volumen EDTA (mL) 50

4,97

1,3 5

1,39

51

6,65

  Representación de la curva de valoración

VEDTA(mL) pMg

0 1,3

5 1,39

50 4,97

51 6,65

2. Construir la curva de valoración de 50 mL de Sr2+ 0,01M con EDTA 0,02M en disolución tamponada a pH=11. Calcular los valores de pSr después de añadir 0; 10; 24; 24,9; 25; 25,1; 26 y 30 mL de valorante.

Datos:Kf(SrY2-) = 4,3.108; αY4- = 0,85 (a pH = 11)

Entregar

3. Se valoran 30 ml de una disolución de Zn2+ 0’0200 M con una disolución de EDTA 0’0150 M a pH = 7. Se desea saber el pZn en el punto de equivalencia de dicha valoración, 5 mL antes del punto de equivalencia y 5 ml del punto de equivalencia.

Datos:Kf(ZnY2-) = 3,2.1016; αY4- = 4,8.10-4 (a pH = 7,0)

Zn2+

0,02M 30 mL

0,015M Zn2+ + EDTA ZnY2- Kf

´

Kval=Kf´=Kf . αy4-

Kval=Kf´=3,2.1016 . 4,8.10-4

Kval=Kf´=1,54.1013 (completa)

VZn2+ . CZn2+=VEDTA . C EDTA

30 mL . 0,02M=VEDTA . 0,015M

VEDTA = 40 mL

  En el punto de equivalencia (al añadir 40 mL de EDTA)

Zn2+ + EDTA ZnY2- Kf

´

Inicio (mmol)

30.0,02= 0,6

40.0,015= 0,6

Final (mmol) ---- 0,6 ----

[ZnY2-]= 0,6 mmol 70 mL

= 8,6.10-3 M El Zn2+ de la disolución procede de la disociación del complejo ZnY2-

  Reacción de valoración

pH=7

ZnY2- Zn2+ + EDTA 1/Kf

´

x

Inicio (M) 8,6.10-3

Final (M) 8,6.10-3 -x x

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x2

8,6.10-3 -x

1 3,2.1016 . 4,8.10-4

= x2

8,6.10-3-x x= [Zn2+]= 2,36.10-8 M

pZn= -log [Zn2+]= -log 2,36.10-8 =7,63 despreciable


Inicio (mmol)

30.0,02= 0,6

45.0,015= 0,675

Final (mmol)

0,675-0,6= 0,075

---- 0,6

0,6 mmol 75 mL

[ZnY2-]= = 8.10-3 M

El Zn2+ de la disolución procede de la disociación del complejo ZnY2-

[EDTA]= 0,075 mmol 75 mL

= 10-3 M

Zn2+ + EDTA ZnY2- Kf´

Zn2+

0,02M 30 mL

0,015M

pH=7

ZnY2- Zn2+ + EDTA 1/Kf

´

x= [Zn2+] =5,3.10-13 M

pZn= -log [Zn2+]= -log 5,3.10-13 =12,27

Inicio (M) 8.10-3 10-3

Final (M) 8.10-3 -x x 10-3+ x

1 3,2.1016 . 4,8.10-4

= x (10-3+ x)

8.10-3 -x

despreciable

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x (10-3 + x)

8.10-3 -x

4. Calcular el pH mínimo aceptable para valorar con EDTA 0,036 M 100 mL de una disolución 0,018 M de Co2+ si se considera que la reacción es completa para un valor de constante de formación condicional K’f = 108. Suponiendo que la reacción transcurre a un pH de 6,0 ¿Qué porcentaje de Co2+ queda sin reaccionar cuando se ha alcanzado el punto final de la valoración?

Datos: log Kf CoY2- = 16,31 ; αY4- = 2,3.10-5 (a pH = 6,0)

Co2+ + EDTA CoY2- Kf

´

Kf´=Kf . αy4-

Co2+

0,018M 100 mL

0,036M

. αy4- =Kf´/Kf

. αy4- =108/1016,31= 4,9.10-9

pH ~4 tablas

Inicio (mmol)

100.0,018= 1,8

50.0,036= 1,8

[CoY2-]= 1,8 mmol 150 mL

= 0,012 M

VCo2+ . CCo2+=VEDTA . C EDTA

100 mL . 0,018M=VEDTA . 0,036M VEDTA = 50 mL

Co2+ + EDTA CoY2- Kf´

Final (mmol) ---- 1,8 ----

El Co2+ de la disolución procede de la disociación del complejo CoY2-

Kf´≥108

CoY2- Co2+ + EDTA 1/Kf

´

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x2

0,012-x

x= [Co2+] =1,6.10-7 M

Inicio (M) 0,012

Final (M) 0,012-x x x

1 1016,31 . 2,3.10-5

= x2

0,012-x

despreciable

0,012M 100%

= 1,6.10-7 M

X% x= %Co2+ =1,3.10-3%

5. 50 mL de una disolución 0,001 M de Mn2+ se valoran con EDTA 0,002 M. Indicar si son o no factibles las valoraciones a pH 3 y a pH 9. Calcular el pMn2+ en el punto de equivalencia, 1mL antes y 1mL después del punto de equivalencia para la valoración o valoraciones factibles.

Dato: Kf(MnY2-)=6,2.1013; αY4- = 2,6.10-11 (a pH = 3,0); αY4- = 5,4.10-2 (a pH = 9,0)

Mn2+

0,001M 50 mL

0,002M

Mn2+ + EDTA MnY2- Kf

´

Kf´=Kf . αy4-

Kf´=6,2.1013 . 2,6.10-11

a) pH=3

Kf´=16,1.102 ( < 108) (NO factible)

Kf´=Kf . αy4-

Kf´=6,2.1013 . 5,4.10-2

a) pH=9

Kf´=3,3.1012 ( > 108) (Factible)

VMn2+ . CMn2+=VEDTA . C EDTA

50 mL . 0,001M=VEDTA . 0,002M

VEDTA = 25 mL


´

Inicio (mmol)

50.0,001= 0,05

25.0,002= 0,05

Final (mmol) ---- 0,05 ----

[MnY2-]= 0,05 mmol 75 mL

= 6,67.10-4 M El Mn2+ de la disolución procede de la disociación del complejo MnY2-

MnY2- Mn2+ + EDTA 1/Kf

´

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x2

6,67.10-4 -x

x= [Mn2+] =1,42.10-8 M

Inicio (M) 6,67.10-4

Final (M) 6,67.10-4 -x x x

1 6,2.1013

. 5,4.10-2

= x2

6,67.10-4 -x

despreciable

pMn= -log [Mn2+]= -log 1,42.10-8 =7,85

Mn2+

0,001M 50 mL

0,002M

  Antes del punto de equivalencia (al añadir 24 mL de EDTA)


´

Inicio (mmol)

50.0,001= 0,05

24.0,002= 0,048

Final (mmol)

0,05-0,048= 2.10-3

---- 0,048

MnY2- Mn2+ + Y4-

despreciable

[Mn2+]= 2.10-3 mmol 74 mL

= 2,7.10-5 M

pMn= -log [Mn2+]= -log 2,7.10-5 =4,57

Mn2+

0,001M 50 mL

0,002M


Inicio (mmol)

50.0,001= 0,05

26.0,002= 0,052

Final (mmol)

0,052-0,05= 2.10-3

---- 0,05

0,05 mmol 76 mL

[MnY2-]= = 6,6.10-4 M

El Mn2+ de la disolución procede de la disociación del complejo MnY2-

[EDTA]= 2.10-3 mmol 76 mL

= 2,6.10-5 M

Mn2+ + EDTA MnY2- Kf´

Mn2+

0,001M 50 mL

0,002M

MnY2- Mn2+ + EDTA 1/Kf

´

x= [Mn2+] =7,58.10-12 M

pMn= -log [Mn2+]= -log 7,58.10-12 =11,12

Inicio (M) 6,5.10-4 2,6.10-5

Final (M) 6,5.10-4 -x x 2,6.10-5+ x

1 6,2.1013

. 5,4.10-2

= x (2,6.10-5 + x)

6,5.10-4 -x

despreciable

1 Kf´

1 Kf.αy4-

= = x (2,6.10-5 + x)

6,5.10-4 -x

6. Una alícuota de 50 mL de una solución que contiene Bi3+ y Co2+ necesitó 12,7 mL de una solución 0’013 M de EDTA cuando se tituló a pH=1,5 y otra alícuota idéntica a la anterior requirió 30,1 mL cuando se tituló a pH=5’5 con el mismo valorante. Calcular la concentración de estos iones en la solución de partida. ¿Qué ión o qué iones se están valorando a cada pH?

Datos: K(BiY-)=1027; K(CoY2-)=1016’3, αY4=2’8.10-16 a pH 1’5; αY4-=2’0.10-6 a pH 5’5

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