Técnicas de Valoración Química: Precipitación, Complejos y Determinación de Dureza
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Grado de Pureza en la Precipitación
El grado de pureza de un precipitado depende de la naturaleza del mismo y de las condiciones en que se efectúa la precipitación.
Procesos que Impurifican un Precipitado
- Adsorción superficial: Retención de iones o moléculas disueltas en la superficie del precipitado.
- Coprecipitación: Incorporación de impurezas en la red cristalina del precipitado, formando cristales mixtos.
- Posprecipitación: Precipitación de un segundo compuesto sobre la superficie del precipitado inicial.
Formas de Evitar la Impurificación de Precipitados
- Trabajar con disoluciones diluidas.
- Controlar la temperatura.
- Aumentar el tiempo de digestión.
- Redisolver el precipitado y volver a precipitarlo.
- Lavar el precipitado con una disolución adecuada.
Valoraciones de Precipitación
Las valoraciones de precipitación utilizan una solución patrón de nitrato de plata (AgNO3). Se basan en reacciones que forman compuestos iónicos de baja solubilidad.
Métodos Argentométricos
Los métodos argentométricos son métodos de titulación que emplean nitrato de plata como reactivo valorante. Algunos indicadores comunes son:
- Ion cromato (Método de Mohr): El cromato de potasio (K2CrO4) se utiliza como indicador en la determinación argentométrica de iones cloruro (Cl-), bromuro (Br-) y cianuro (CN-).
- Indicadores de adsorción (Método de Fajans): Se emplean compuestos orgánicos que se adsorben sobre la superficie del sólido formado durante la titulación, cambiando de color en el punto de equivalencia.
- Hierro (Método de Volhard): El ion hierro (III) (Fe3+) actúa como indicador en la titulación de iones plata (Ag+) con una solución patrón de ion tiocianato (SCN-), formando un complejo de color pardo-rojizo.
Complejos Quelatos y Ligandos Polidentados
Los complejos quelatos son complejos formados por la unión de un ion metálico central con ligandos polidentados.
Ventajas de los Ligandos Polidentados
- Reaccionan de forma más completa con los cationes.
- Forman complejos más estables con los iones metálicos.
Tipos de Complejos
- Complejos lábiles: Intercambian ligandos de forma rápida. Se caracterizan por una alta constante de inestabilidad (Ki).
- Complejos inertes: Intercambian ligandos de forma lenta. Se caracterizan por una baja constante de inestabilidad (Ki).
Constante de Estabilidad (Ke)
La constante de estabilidad (Ke), también conocida como constante de formación (Kf), indica la estabilidad de un complejo. Cuanto mayor sea el valor de Ke, más estable será el complejo.
Cuanto más estable es Ki, más se disocia el complejo.
A pH bajo o concentraciones altas de H+, el complejo puede disociarse para reaccionar con los iones H+.
Volumetrías de Formación de Complejos
Las volumetrías de formación de complejos se basan en la reacción de formación de un complejo soluble. El punto de equivalencia se puede determinar si el complejo formado es coloreado.
Ligandos
Los ligandos son sustancias neutras con dos o más electrones libres, o iones, que rodean al ion central en un complejo.
Complejo
Un complejo es un conjunto formado por un ion metálico central y los ligandos que lo rodean.
Complexona
Una complexona es un reactivo formado por ácido etilendiaminotetraacético (EDTA o AEDT).
Dureza del Agua
La dureza del agua se define como la suma de las concentraciones de iones calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+) presentes en el agua.