Titulaciones Con EDTA

El EDTA es un ligante muy usado para ablandar aguas, puesto que atrapa los iones metálicos como el Ca+ en las aguas duras. En un quelato formado a partir de un ligante orgánico saturado, como el etilendiamino, un anillo de cinco miembros puede plegarse con una geometría tetraédrica en el interior del ligante y conseguir con sí mismo un ángulo de 90º.

Los ligantes polidentados son aquellos que ocupan dos o más posiciones en la esfera de coordinación, se conocen también como ligantes quelatantes.

El anión del ácido etilendiaminotetracético (EDTA) completamente disociado es un agente quelante y reacciona con varios iones metálicos para formar iones complejos. El EDTA posee cuatro grupos carboxilos y dos átomos neutros de nitrógeno, actuando como un ligante cuadri, penta y hexadentado. Para representar la forma acida del EDTA se escribe H4Y. Empleando el EDTA o H4Y, como ejemplo de un ligante polidentado, H_4 Y+4H_2 O □(↔┴ ) 4H_3 O^++ Y^(4-)

Con el EDTA se pueden determinar casi todos los elementos de la tabla periódica, haciendo uso de valoraciones directas o una secuencia indirecta de reacciones. También se define el EDTA como un sistema hexaprótico (H6Y2+), de modo que posee seis valores de pKb, donde cuatro valores se deben a los protones carboxílicos y dos a protones de amonio, en cuanto al ácido neutro se define como tetraprótico.

La curva de valoración es una representación del pM frente al volumen de EDTA añadido, de forma análoga a la curva de valoración del pH frente a volumen valorante en una titulación acido-base, siendo, En una curva de valoración existen tres regiones referenciadas al punto de equivalencia. Región 1 (Antes del punto de equivalencia): En esta región se tiene un exceso de Mn+ que no ha reaccionado con el EDTA, siendo la concentración del ion metálico libre igual a la concentración de Mn+ que no ha reaccionado.

Región 2 (En el punto de equivalencia): Las concentraciones del ion metálico y del EDTA son iguales, tomándose como la reacción como, Región 3 (Después del punto de equivalencia): En esta región por el contrario de la región 1 hay un exceso de EDTA encontrándose prácticamente todo el ion metálico en la forma de MYn-4, y las concentraciones del EDTA en exceso y del EDTA libre se igualan.

Las anteriores tres gráficas presentan las curvas de valoración para los iones metálicos de Ca, Mg y Cu. Se observa que los valores de pMn+ varían dependiendo del ion que se trate, por ejemplo los valores de pCa y pMg están entre 1 y 10 aproximadamente y para el pCu entre 9 y 17, teniéndose concentraciones iguales de EDTA y los iones metálicos. Algunas de las titulaciones en soluciones amortiguadoras requieren un agente complejante auxiliar que permite mantener el catión en solución

Existen bastantes indicadores orgánicos en las titulaciones con EDTA para iones metálicos que básicamente forman quelatos coloreados. El negro de eriocromo T es uno de los indicadores más comunes y se comporta como un ácido débil, y generalmente los complejos formados son de color rojo pero cuando la solución está en exceso de EDTA se torna azul, sin embargo, para este indicador, no todas las especies con quien puede formar quelatos son fácilmente detectables sus puntos finales. Este indicador usualmente es utilizado para la determinación de calcio y magnesio (dureza del agua). La desventaja de este indicador es que se descompone con el tiempo, por lo que debe usarse con prontitud después de su obtención, por lo que si se necesita un indicador con un tiempo de vida más prolongado se recomienda las soluciones de calmagita. Otros indicadores conocidos son el naranja de xilenol, el calcón y el murexida.

Son varios los métodos de titulación en los que el EDTA puede ser empleado. Se dará una breve descripción de cada uno de ellos y se desea ampliar el tema se puede hacer uso del trabajo de Schwarzenbach

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