Relatório de Aula Prática de Química Analítica
A titulação de formação de complexos ou complexometria baseia-se em reações entre agentes ligantes Lm- e um íon metálico Mn+, com formação de um complexo suficientemente estável. Os íons metálicos são ácidos de Lewis, ou seja, substâncias capazes de receber pares de elétrons provenientes bases de Lewis, os ligantes. As reações de aplicabilidade mais ampla são aquelas que formam complexos nos quais o íon metálico e o ligante estão na proporção de 1:1. Para que ocorra a reação, o ligante deve possuir pares de elétrons vazios para se ligar com o íon metálico. Por outro lado, o íon metálico deve possuir orbitais vazios para receber os pares de elétrons doados pelo ligante.
O EDTA, ácido etilenodiaminotetracético, é um dos mais versáteis agentes complexantes. Forma complexos na proporção de 1:1 com quase todos os íons metálicos com constante suficientemente elevada para ser usado em um método de titulação. Além disso o EDTA é um ligante hexadentado, capaz de se ligar com um íon metálico através de dois átomos de nitrogênio e quatro grupos carboxilas. As formas do EDTA mais comumente disponíveis são a do ácido livre H4Y e a do sal dissódico Na2H2Y.
A fórmula estrutural do EDTA pode ser representada da seguinte forma, uma vez que apresenta quatro hidrogênios ionizáveis:
Por ser o EDTA um ácido fraco, seu equilíbrio de complexação com o íon metálico dependerá do pH do meio, que pode ser controlado com soluções-tampão. Normalmente, as soluções a serem tituladas com EDTA são tamponadas de modo que o pH permaneça constante mesmo com a liberação de íons hidrogênio à medida que o complexo vai sendo formado. O pH é normalmente ajustado no valor mais baixo que torna possível a complexação. Pode-se representar a reação de complexação do EDTA com os íons metálicos, pela seguinte equação:
Os metais e ligantes estabelecem um equilíbrio químico de complexação. A formação do complexo é favorecida quando há grande afinidade entre metal e ligante, e assim, o