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302

 

CAPÍTULO 9 

REACCIONES Y TITULACIONES  COMPLEJOMÉTRICAS

El pH puede afectar la estabilidad del complejo (esto es, 

K

f

⬘) al afectar no sólo la forma 

del EDTA, sino también la del ion metálico. Por ejemplo, la especie hidroxi puede formar

 

(M

2

 

⫹ OH

 

→ MOH

). Es decir, el OH

 compite por el ion metálico igual que el H

 

compite por el Y

4

. La figura 9.2 (preparada a partir de una hoja de cálculo; ver el problema 

20) muestra cómo 

K

f

⬘ cambia con el pH para tres quelatos metal-EDTA con constantes de 

formación de moderadas (Ca) a fuertes (Hg). El quelato de calcio es obviamente demasiado 

débil para titularse en solución ácida

  (K

f

⬘ ⬍ 1), en tanto que el quelato de mercurio es 

Solución

a)

 pCa 

⫽ ⫺log[Ca

2

⫽ ⫺log ⫻ 1.00 ⫻ 10

⫺1

 

⫽ 1.00

b)

  Se comienza con 0.100 M 

⫻ 10 mL ⫽ 10.0 mmol Ca

2

. Los milimoles de EDTA 

añadidos son 0.100 M 

⫻ 50 mL ⫽ 5.0 mmol. La constante condicional es grande, de 

modo que la reacción 9.9 caerá bastante hacia la derecha. Por tanto, se puede ignorar 

la cantidad de Ca

2

 de la disociación de CaY

2

 y el número de milimoles de Ca

2

 

libre es esencialmente igual al número de milimoles que no reaccionaron:

 mmol 

Ca

2

 

⫽ 10.0 ⫺ 5.0 ⫽ 5.0 mmol

 [Ca

2

⫽ 5.0 mmol/150 mL ⫽ 0.030 M

 pCa 

⫽ ⫺log 3.0 ⫻ 10

⫺2

 

⫽ 1.48

c)

  En el punto de equivalencia, se ha convertido todo el Ca

2

 a CaY

2

. Por tanto, se debe 

usar la ecuación 9.4 para calcular la concentración al equilibrio de Ca

2

. El número 

de milimoles de CaY

2

 formados es igual al número de milimoles de Ca

2

 con los 

que se comenzó, y [CaY

2

⫽ 10.0 mmol/200 mL ⫽ 0.0500 M. De la disociación de 

CaY

2

, [Ca

2

⫽ C

H

4

Y

 

⫽ x y la concentración al equilibrio [CaY

2

⫽ 0.050 M ⫺ x

Pero como la disociación es pequeña, se puede despreciar x en comparación con 0.050 

M. Por tanto, de la ecuación 9.14,

0.050

(x)(x)

 

⫽ 1.8 ⫻ 10

10

x 

⫽ 1.7 ⫻ 10

⫺6

 M 

⫽ [Ca

2

]

pCa 

⫽ ⫺log 1.7 ⫻ 10

⫺6

 

⫽ 5.77

Comparar este valor con el que se calculó usando K

f

 en el ejemplo 9.3, en lugar 

de 

K

f

⬘.

d)

 La concentración C

H4Y

 es igual a la concentración del EDTA agregado en exceso 

(despreciando la disociación de CaY

2

, que será aún más pequeña en presencia del 

EDTA en exceso). Los milimoles de CaY

2

 serán como en (c). Por tanto,

 [CaY

2

⫽ 10.0 mmol/250 mL ⫽ 0.0400 M

 mmol 

en 

exceso 

C

H

4

Y

 

⫽ 0.100 M ⫻ 150 mL ⫺ 0.100 M ⫻ 100 mL ⫽ 5.0 mmol

C

H

4

Y

 

⫽ 5.0 mmol/250 mL ⫽ 0.020 M

0.040

ᎏᎏ

[Ca

2

](0.020)

 

⫽ 1.8 ⫻ 10

10

[Ca

2

⫽ 1.1 ⫻ 10

⫺10

 M

pCa 

⫽ ⫺log 1.1 ⫻ 10

⫺10

 

⫽ 9.95

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