complessometria
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COMPLESSOMETRIA Alcuni atomi o ioni di metalli (specialmente gli ioni dei metalli di transizione) possono agire da acidi di Lewis ed unirsi con legami covalenti polari ad atomi, molecole o ioni aventi almeno un doppietto elettronico non condiviso. Il prodotto di una tale reazione di addizione è detto composto di coordinazione o complesso. Ad esempio: NH3 Cu++ + 4 :NH3 NH3 Cu NH3 acido di Lewis base di Lewis NH3 complesso cupritetrammino In un complesso si può distinguere un atomo centrale circondato da atomi o gruppi di atomi detti leganti. Il numero dei doppietti elettronici impegnati nella formazione di un complesso prende il nome di numero di coordinazione. Condizione fondamentale per l’applicazione all’analisi dei metodi complessometrici è che risulti esattamente definito il rapporto di reazione tra lo ione coordinante e le specie coordinate. Così, ad esempio, non può essere utilizzata la reazione tra Cu++ e NH3 , in quanto i complessi amminici del Cu++ possono distribuirsi in una serie di composti a contenuto diverso di NH3 : Cu(NH3) ++ , Cu(NH3 )2++ , ecc; ugualmente si verifica per il Fe3+ con ioni CNS- dove il numero di ioni coordinati solfocianuro CNS- può variare da 1 a 6. Una delle applicazioni più note è il dosaggio del CN- con Ag+ per formazione del complesso Ag(CN)2 - (metodo di Liebig), in cui il punto di equivalenza può essere individuato dalla formazione di Ag Ag(CN)2 poco stabile, o meglio di AgI secondo il perfezionamento apportato al metodo da Deniges. Generalizzando una reazione di complessazione si può scrivere come: A + nB Dove n = 1,2,3…. ABn e la specie B può presentare uno o più doppietti solitari. In accordo con la legge di azione di massa, la costante che regola l’equilibrio è detta costante di stabilità del complesso: Kstab = ABn A Bn mentre l’inverso prende il nome di costante di instabilità del complesso: Kinst = 1 = A Bn Kstab ABn E’ da osservare che l’equilibrio è in realtà costituito da più stadi; cioè, i leganti vengono coordinati in stadi successivi. A + B AB K1 AB + B AB2 K2 ABn-1 + B ABn Kn Pertanto, Kstab ha il significato di una costante di equilibrio “globale”, essa è uguale al prodotto delle costanti di equilibrio dei singoli stadi. Un complessante di notevole importanza analitica appartiene al gruppo degli acidi amminocarbossilici ed è l’acido etilendiamminotetracetico EDTA. L’acido amminopolicarbossilico ha la caratteristica di determinare la formazione di complessi chelati, cioè di composti in cui lo ione metallico si lega con legame coordinato all’azoto e con legame ionico ai carbossili, dando origine ad anelli pentatomici molto stabili. HOOC-CH2 CH2 -COOH N-CH2-CH2 -N HOOC-CH2 CH2 –COOH INDICATORI METALLOCROMICI hanno la proprietà di formare complessi chelati, con i cationi in esame, meno stabili dei corrispondenti complessi Me-EDTA. Il complesso ha un colore diverso da quello dell’indicatore libero e la variazione cromatica della soluzione permetterà di individuare il punto in cui l’EDTA ha complessato quantitativamente il metallo sottraendolo al sistema metallo-indicatore (viraggio).
