UNIVERSIDAD DEL ATLNTICOFACULTAD DE CIENCIAS BSICASPROGRAMA DE QUMICA

LABORATORIO DE QUMICA ANALTICA I

Prctica No. 6Prof. C. Caicedo

REACCIONES DE FORMACIN DE COMPLEJOS

OBJETIVOS1. Realizar reacciones de formacin de compuestos complejos.2. Observar el desplazamiento del equilibrio de complejos establecido por efecto de la fuerza inica.

INTRODUCCIN Y TEORAEl equilibrio de complejos es un equilibrio qumico simple que se caracteriza porque las especies que en l participan, intercambian una determinada clase de partculas, conocida como ligando, que puede ser un anin o una molcula, estableciendo un equilibrio donador-aceptor conjugado de partculas. Por tanto el producto, denominado compuesto complejo puede ser un in o una molcula neutra.

Cuando un ion metlico M, reacciona con un ligando L, se forma el complejo ML, y esta reaccin es caracterizada por su constante individual de formacin Kf o K1,

Por ejemplo, el ion metlico Cu2+ reacciona con el ligando amoniaco NH3, para producir el ion complejo CuNH32+ que es un ion. La carga elctrica del ion es la sumatoria de las cargas de las especies reaccionantes.

En presencia de exceso de ligando, el ion metlico forma una serie de complejos denominados complejos sucesivos, cuyo nmero por lo general depende del estado de oxidacin del ion metlico.

...

Las constantes K1, K2, K3,, Kn se denominan constantes individuales de formacin, tambin conocidas como constantes de estabilidad de los complejos

Si los equilibrios anteriores se suman miembro a miembro, los dos primeros, luego los tres primeros, etc, se obtienen los equilibrios de formacin globales:

En los que 1, 2, 3, , n se denominan constantes globales de formacin.

M es un ion metlico como Ag+, Cu2+, Fe3+, etc. L es un ligando que puede ser un anin (Cl-, F-, SCN-, etc) o una molcula (NH3, EDTA, etc), que tiene por lo menos un par de electrones libre para compartir y al reaccionar con M, se comporta como un cido de Lewis, donando un par de electrones para formar un enlace covalente coordinado. n es el nmero de coordinacin del complejo e indica el nmero de ligandos L, que se encuentran unidos al ion metlico M, nmero que depende de la carga elctrica del ion. Por ejemplo: el ion Ag+ forma el complejo Ag(NH3)2+, con nmero de coordinacin 2. El Cu2+ forma con el NH3 el ion Cu(NH3)42+, cuyo nmero de coordinacin es 4; pero con la etilendiamina, en, forma el complejo Cu(en)22+, con nmero de coordinacin 2; con la trietilentetramina, trien, CuTrien2+, nmero de coordinacin 1. La diferencia en el nmero de coordinacin se debe al tipo de ligando; el NH3 se conoce como monodentado, la etilendiamina (en) como bidentado y la trietilendiamina (trien) como polidentado. El ion Fe3+ forma con el F el ion FeF63-, nmero de coordinacin 6.

En solucin, una especie compleja disocia una partcula, L, y su especie conjugada, M constituyendo un equilibrio de disociacin, caracterizado por su constante de disociacin, KC, denominada tambin constante de inestabilidad.

El equilibrio de complejos es entonces un equilibrio donador-aceptor de una partcula conocida con el nombre de ligando. Por ejemplo, el complejo AgNH3+ es un donador de la partcula NH3 y forma su aceptor conjugado, Ag+, cuando este ion complejo reacciona con el Hg2+ en solucin se forma el complejo HgNH32+, siendo Hg2+ el aceptor de NH3 y el complejo HgNH32+ su donador conjugado.

MATERIALES Y REACTIVOS.10 tubos de ensayo de 12x100 mm1 Gradilla10 Goteros3 microesptulasSolucin 0.01 M de Cu(NO3)2, Ni(NO3)2 y Fe(NO3)3. Solucin 0.1 M de: NH3, KCN, KSCN, dimetilglioxima, etilendiamina.Slidos: KNO3, FeCl3 y KSCN.

PROCEDIMIENTO.1. Numerar 6 tubos de ensayo y agregar a cada uno 10 gotas de Cu(NO)3 0.01 M. Luego agregar a cada tubo la cantidad de gotas de NH3 0.1 M, indicada en la tabla siguiente. El tubo 1 servir de referencia. Anotar las observaciones. Luego adicionar a cada tubo las gotas de HCl 3M indicadas en la tabla. Agitar y anotar observaciones.

tuboGotas Cu2+Gotas NH3Gotas HClObservaciones

110

21011

31021

41032

51042

61054

2. En un tubo de ensayo, adicionar 1 mL de solucin de Fe(NO3)3 0.01 M y agregar 10 gotas de KSCN 0.1 M y anotar las observaciones. Luego divida la solucin del complejo de Fe3+ con SCN- en cuatro porciones: tome la primera porcin como referencia; agregue a la segunda unos cristales de FeCl3 y compare la coloracin; a la tercera porcin adicione unos cristales de KSCN y observe y compare la coloracin y a la cuarta porcin, adicione unos cristales de KNO3, observe y compare la coloracin.

3. Numerar 6 tubos de ensayo y adicionar a cada uno 10 gotas de solucin de NiNO3 0.01 M. Luego agregue a cada tubo la cantidad de gotas de dimetilglioxima 0.1 M o etilendiamina (en) indicadas en la tabla. El tubo 1 servir de referencia. Anotar las observaciones.

tuboGotas Ni2+Gotas DMGObservaciones

110

2101

3102

4103

5104

6105

4. Tomar 4 tubos de ensayo y adicionar a cada uno, 10 gotas de NiNO3 0.01 M. el primer tubo es de referencia, Luego agregue a los tubos 2, 3 y 4 gotas de NH3 0.1 M, 5 gotas de etilendiamina y 5 gotas de KCN.

DISCUSIN.1. Si se considera que una gota entregada por la pipeta tiene un volumen aproximado de 0.05 mL, calcula el nmero de milimoles de Cu(II) y NH3 de acuerdo al nmero de gotas adicionadas. Relaciona la intensidad del color de los complejos obtenidos con su estequiometra.2. Escriba las ecuaciones de cada una de la reacciones entre el Cu(II) y el NH3 y expresa la constante de cada equilibrio planteado.3. Escriba el equilibrio de la reaccin entre el ion Fe(III) y SCN y diga qu ocurre cuando se adicionan las sales slidas a los complejos del Fe3+ con el SCN-.4. Desarrolle el punto 1 para los complejos de Ni(II) con la DMG5. Escriba las ecuaciones de las reacciones entre el Ni(II) con la DMG y exprese la constante de cada equilibrio planteado.6. Escriba las ecuaciones de las reacciones que ocurren entre el Ni(II) y el NH3, en y KCN.

Elabor:Cristbal Caicedo M.Programa de Qumicacristbalcaicedo@mail.uniatlantico.edu.co

Fecha revisin: febrero 2014

Ciudadela Universitaria del Atlntico, Barranquilla, febrero de 2014