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CAPÍTULO 9 

REACCIONES Y TITULACIONES  COMPLEJOMÉTRICAS

El agente quelante más ampliamente usado en titulación es el ácido etilendiamino-

tetraacético (EDTA). La fórmula del EDTA es

Cada uno de los dos nitrógenos y cada uno de los cuatro grupos carboxilo contiene un par 

de electrones no compartidos capaces de complejamiento con un ion metálico. Así, el 

EDTA contiene seis grupos complejantes, y estará representado por el símbolo H

4

Y. Es un 

ácido tetraprótico, y los hidrógenos en el H

4

Y se refieren a los cuatro hidrógenos ionizables. 

Es el ligando no protonado Y

4

 el que forma complejos con iones metálicos; esto es, los 

protones son desplazados por el ion metálico dentro del proceso de complejamiento.

EL EFECTO QUELATO: CUANTOS MÁS GRUPOS

COMPLEJANTES, MEJOR

Los agentes quelantes multidentados forman complejos más fuertes con iones metálicos 

que los que forman ligandos similares bidentados o monodentados. Éste es el resultado de 

efectos termodinámicos en la formación de complejos. Las reacciones químicas avanzan 

por disminución de la entalpía (liberación de calor, 

H negativa), y por aumento en la 

entropía (aumento del desorden, 

S). En el capítulo 6, ecuación 6.7, se ve que un proceso 

químico es espontáneo cuando el cambio de energía libre, 

G, es negativo, y ⌬⫽ ⌬

–  

S. El cambio de entalpía para ligandos con grupos similares a menudo es similar. 

Por ejemplo, cuatro moléculas de amoniaco complejadas a Cu

2

 y cuatro grupos amino de 

dos moléculas de etilendiamina complejadas a Cu

2

 producirán casi la misma liberación 

de calor. Sin embargo, se crea más desorden o entropía debido a la disociación del complejo 

Cu(NH

3

)

4

2

 en el que se forman cinco especies distintas a la disociación del complejo 

Cu(H

2

NCH

2

CH

2

NH

2

)

2

2

, en el que se forman tres. Por tanto, 

S es mayor para la primera 

disociación, creando una 

G más negativa y una mayor tendencia a la disociación. Así, 

los complejos multidentados son más estables (tienen mayores valores K

f

), debido en gran 

medida al efecto de la entropía. Esto se conoce como efecto quelato efecto quelón. Es 

pronunciado para agentes quelantes como el EDTA, que tiene suficientes átomos ligandos 

para ocupar hasta seis sitios de coordinación en los iones metálicos.

EQUILIBRIOS DEL EDTA

Se puede representar al EDTA con cuatro valores de K

a

 correspondientes a la disociación 

por etapas de los cuatro protones:

1

  

(9.5)

  

(9.6)

  

(9.7)

Para más comentarios acerca del 

diseño de agentes quelantes, 

véase C. R. Reiley, R. W.

Schmid y F. S. Sadek, “Chelon 

Approach to Analysis, (I) Sur-

vey of Theory and Application”, 

J. Chem. Ed., 36 (1959) 555. Se 

proporcionan experimentos ilus-

trados en un segundo artículo en 

J. Chem. Ed. 36 (1959) 619.

HO

2

CCH

2

CH

2

CO

2

H

H

H

NCH

2

CH

2

N

O

2

CCH

2

CH

2

CO

2

1

 Realmente se pueden protonar los cuatro grupos carboxilo más los nitrógenos en la molécula de EDTA, y así hay 

en realidad seis etapas de disociación y seis valores de K

a

, siendo los dos primeros 1.0 y 0.032. Los dos nitrógenos 

son más básicos que los oxígenos de los carboxilos, y así se protonan más fácilmente. La protonación del nitrógeno 

sí afecta la solubilidad del EDTA en ácido.

El efecto quelato es un efecto 

de la entropía.

H

4

Y

 H

H

3

Y

K

a1

1.0

10

2

H

3

Y

 H

H

2

Y

2

K

a2

2.2

10

3

H

2

Y

2

 H

HY

3

K

a3

6.9

10

7

[H ][HY

3

]

[H

2

Y

2

]

[H ][H

2

Y

2

]

[H

3

Y ]

[H ][H

3

Y ]

[H

4

Y]

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