O que é um agente complexante. Exemplifique com nome e fórmula de um agente complexante bastante usado em titulação complexométrica.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas claras:
- Definir o que é um agente complexante.
- Dar um exemplo concreto — nome e fórmula — de um agente complexante muito usado em titulação complexométrica.
Informações dadas: você quer entender o conceito e ver um exemplo prático e reconhecível para usar na prova.
Passo 2
Definição simples e direta (passo-a-passo): um agente complexante é uma espécie química (molécula ou íon) que tem átomos com pares de elétrons disponíveis e os doa para um íon metálico, formando ligações coordenadas e gerando um complexo estável. Pense assim: o metal é como uma “cadeira vazia” que aceita pares de elétrons; o agente complexante é a “pessoa” que senta na cadeira oferecendo esses pares — o resultado é um complexo metal–ligante que geralmente estabiliza (ou “esconde”) o metal na solução.
Passo 3
Por que isso importa e como reconhecer um agente complexante (aula curta):
- Doadores de pares: os átomos típicos que doam pares são nitrogênio, oxigênio e enxofre (ex.: grupos amina
e carboxilato ). - Coordenação: cada doador forma uma ligação coordenada com o metal.
- Denticidade: é o número de pontos de ligação do mesmo ligante ao metal. Ex.: um ligante “bidentado” liga-se por dois átomos; um “hexadentado” por seis. Ligantes polidentados formam quelatos (anel formado entre metal e ligante), o que aumenta muito a estabilidade do complexo — isso é desejável em titulação porque dá pontos finais mais nítidos.
Passo 4
Relação com titulação complexométrica (explicação didática):
- Na titulação complexométrica, o titulante é um agente complexante que reage de maneira estequiométrica com o íon metálico da amostra.
- Quando todo o metal foi combinado com o complexante, atinge-se o ponto de equivalência. Usualmente se usa um indicador que muda de cor quando há metal livre disponível ou quando o metal é totalmente sequestrado pelo complexante.
- Assim, conhecer a estequiometria e a estabilidade do complexo é essencial para aplicar corretamente a titulação.
Passo 5
Apresentando um exemplo clássico (aula + nome e fórmulas): o agente complexante mais usado em titulações complexométricas é o ácido etilenodiamino tetraacético, conhecido como EDTA. A fórmula molecular do EDTA (forma totalmente protonada) é
. Na prática analítica usa-se a forma quelante aniónica que chamamos genericamente de
(o EDTA totalmente desprotonado) ou sais como o dissódico:
onde
representa o anião quelante que efetivamente liga os metais.
Passo 6
Estrutura funcional e por que o EDTA é tão útil (explicação passo a passo):
- O EDTA tem quatro grupos carboxilato
e duas aminas . Esses seis átomos doadores permitem que o EDTA aja como um ligante hexadentado, ou seja, ele pode usar até seis pontos de ligação para “abraçar” um íon metálico. - Esse “abraço” forma um quelato muito estável, aumentando a constante de formação do complexo e tornando a titulação precisa e reprodutível.
Passo 7
Exemplo de reação estequiométrica (mostrando como escrever na prova):
- Para um metal
que forma complexo 1:1 com EDTA, a reação geral é:
- Exemplo concreto com cálcio (retirei o dado da tabela de propriedades típicas de íons cálcio em águas e análises): a reação fica
Isto mostra que a estequiometria é 1:1 entre íon metálico e a forma quelante do EDTA — uma propriedade que você deve sempre lembrar na prova.
Passo 8
Notas práticas importantes para a prova (dicas que caem em exercícios):
- Forma do titulante: em laboratório usa-se geralmente sais de EDTA (ex.:
ou dependendo do pH), não o ácido puro. - pH: a eficácia do EDTA depende do pH porque os grupos
e as aminas podem estar protonados; assim a disponibilidade da forma depende do pH. Em provas, informe sempre o pH de trabalho ou explique que se ajusta o pH para garantir a forma quelante adequada. - Indicadores: um indicador comum é o Eriochrome Black T, que coordena com o metal e muda de cor quando o metal é deslocado pelo EDTA — memorize o nome e o papel (não precisa decorar a cor se a questão não pedir, mas muitas questões pedem a cor de viragem: por exemplo, em titração de dureza total com Eriochrome Black T, a cor muda de vermelho-vinho para azul no ponto final).
Passo 9
Resumo operativo para marcar pontos na prova (o que escrever rapidinho):
- Defina: agente complexante = espécie que doa pares de elétrons e forma complexo com íon metálico.
- Dê o exemplo: EDTA — nome completo e fórmula molecular, e escreva a forma quelante
. - Mostre uma reação 1:1 simples como
e comente brevemente sobre pH/indicador se a questão pedir.
Resposta
Um agente complexante é uma espécie (molécula ou íon) que doa pares de elétrons para formar ligações coordenadas com um íon metálico, gerando um complexo estável.
Ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA), fórmula molecular ; forma quelante usada:
(ex.:
).
Ácido etilenodiamino tetraacético (EDTA), fórmula molecular