Descreva as características do EDTA e explique a influência do pH em uma curva de titulação de
com uma solução de EDTA, indicando como o pCa é afetado.
Passo 1
O enunciado pede para descrever as características químicas do EDTA e mostrar como o pH afeta a curva de titulação de
por EDTA, em particular em termos de
. Para isso precisamos saber que o EDTA (ácido etilenodiamino-tetra-acético) é um ligante hexadentado que pode liberar até quatro prótons, com constantes de dissociação aproximadas:
A forma ativa que complexa
é
, cuja fração molar
depende de
. Além disso, o equilíbrio de formação do complexo
é descrito pela constante de estabilidade condicional
onde
é a constante de estabilidade intrínseca.
Passo 2
Calcular qualitativamente
. A fração da forma totalmente deprotonada é
Em pH baixo (
) dominam as formas protonadas e
; em pH moderado (
)
cresce para alguns %, e em pH alto (
) temos
.
Passo 3
Mostrar como
altera a curva de titulação. A eficácia da complexação é dada por
; quanto maior
, maior
e mais completo o consumo de
. A relação entre
e as espécies no equilíbrio pode ser escrita como
- Antes do ponto equivalente há excesso de
, é baixo. - No ponto equivalente,
e portanto . - Após o equivalente o excesso de
reduz ainda mais e aumenta a .
Passo 4
Concluir influência do pH sobre a forma da curva e o valor de
:
- Em pH baixo (
) a curva é fraca, o ponto final indistinto e máxima limitada, pois é pequeno e reduzido. - Em pH moderado (
) temos boa definição do ponto de viragem e no equivalente igual a moderado. - Em pH alto (
) a forma domina, atinge o máximo, a curva de titulação é muito íngreme e no ponto de equivalência é o maior possível ( ).
Resposta
O EDTA é um ligante hexadentado com quatro prótons ionizáveis; só a forma
complexa eficientemente
. A fração
cresce com o pH e determina a constante condicional
. Na titulação de
por EDTA vemos que
- em pH baixo há pouca
, curva pouco íngreme e limitada; - em pH moderado a titulação é definida e
no equivalente igual a ; - em pH alto
, máximo, curva muito íngreme e no ponto final igual a .