PREPARO DE SOLUÇÕES; PADRONIZAÇÃO E CURVA DE TITULAÇÃO

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A estrutura básica do EDTA envolve quatro grupos carboxila e dois grupos amino, todos sítios potenciais de coordenação, sendo um ligante hexadentado, como mostra a seguinte figura 1:

[pic 1]

(Figura 1: Estrutura molecular do EDTA – Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/EDTA)

1.3 Complexos com EDTA

A constante de equilíbrio para a reação de um metal com um ligante é chamada de constante de formação, Kf, ou constante de estabilidade.

Vejamos a tabela 1 que mostra os valores das constantes de formação, para a maioria dos complexos de EDTA, muito grandes, e tendem a ser ainda maiores quanto mais carga positiva tiverem os cátions a serem complexados (HARRIS, 2005).

Tabela 1.0 – Constantes de Formação de Complexos Metal-EDTA. Fonte: HARRIS, 2005.

Íon

log Kf

Li+

2,79

Na+

1,66

K+

0,8

Ca2+

10,69

Y3+

18,09

La3+

15,50

Hg2+

21,7

A representação básica do EDTA é H4Y é a forma do EDTA que usamos para titulação envolvendo formação de complexos é a Y4-, que perde dois hidrogênios dos grupos carboxílicos e dois outros hidrogênios dos grupos aminos (SKOOG, 2006).

A forma do EDTA totalmente desprotonada (Y4-) reage com íons metálicos duplamente positivos, como o Zinco, Magnésio e Cálcio, da seguinte forma (SKOOG, 2006):

[pic 2] (Eq.01)

O EDTA reage na proporção de 1:1 não importa a carga do cátion, e a representação desta reação é mostrada na figura 2 a seguir:

[pic 3]

Figura 2: Quelato de Metal-EDTA. Fonte: HARRIS, 2005.

1.4 Efeito Quelato

A capacidade de ligantes multidentados formarem complexos metálicos mai s estáveis que os formados por ligantes monodentados que tenham estrutura semelhante é denominado de efeito quelato. Um exemplo claro é a reação do Cd (H2O)62+ com duas moléculas de etilenodiamina é mais favorecida que sua reação com quatro moléculas de metilamina (HARRIS,2005):

IMAGEM DO LIVRO DE HARRIS

1.5 Indicadores para Íons Metálicos

A técnica mais comum para detectar o ponto final em titulações com EDTA é usar um indicador para íons metálicos. Os indicadores para íons metálicos são compostos cuja cor varia quando eles se ligam a um íon metálico. Um exemplo típico de análise quantitativa é a titulação de Mg2+ com EDTA, usando-se como indicador o negro de eriocromo T. No início do experimento, uma pequena quantidade de indicador (In) é adicionada à solução incolor Mg2+ para formar uma pequena quantidade de complexo vermelho. Quando o EDTA é adicionado, ele reage primeiro com Mg2+ livre, incolor, já quando todo o Mg2+ livre é consumido, o último EDTA adicionado antes do ponto de equivalência desloca o indicador do complexo vermelho MgIn. A mudança do vermelho do MgIn para azul do In não ligado sinaliza o ponto final da titulação (HARRIS, 2005).

1.6 Solução Tampão

Algumas substâncias agem na química de forma que impedem a variação ampla de pH de uma solução, isto é, adicionando-se ácido ou base à solução, sob certas condições, esta permanecerá com seu pH inalterado. Tais soluções recebem o nome de soluções tampão. Em síntese soluções tampão são aquelas que atenuam a sua variação de pH, o qual mantem-se aproximadamente com o mesmo valor, mesmo na adição de brandas quantidades de ácido ou de bases (SILVA, 2013).

1.7 TITULAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO: Método de Mohr

Uma reação com formação de precipitado pode ser utilizada para titulação, desde que se processe com velocidade adequada, que seja quantitativa e que haja um modo de determinar o momento em que o ponto de equivalência foi alcançado. Estes métodos são conhecidos por volumetria de precipitação (HARRIS, 2005). A volumetria de precipitação se baseia em reações com formação de compostos pouco solúveis (BACCAN, 2011).

Em um número reduzido de casos é possível conduzir a titulação sob observação visual até o ponto em que a formação do precipitado deixa de ocorrer. Mais comumente, adota-se o uso de indicadores. Há, no entanto, uma classe especial de indicadores, os indicadores de adsorção, que encontram um campo mais amplo de aplicação. As possibilidades do uso das reações de precipitação na análise titulométrica se ampliam consideravelmente com a utilização de métodos físicoquímicos para a localização do ponto final (BACCAN,2011).

A Tabela 2 relaciona alguns métodos volumétricos de precipitação com caráter específico. Todavia, o mais importante deles é a argentimetira que se baseia na formação de sais de prata (haletos, cianeto e tiocianato) pouco solúveis.

Tabela 2: Alguns métodos volumétricos de precipitação específicos. Fonte: BACCAN, 2011.

Íon determinado

Reagente Titulante

Produto

Indicador

Br-, Cl-

Hg2(NO3)2

Hg2X2

Azul de bromofenol

F-

Th (NO3)4

ThF4

Vermelho de alizarina

Pb2+

MgMoO4

K2CrO4