(a) Por que é difícil extrair o complexo de EDTA com alumínio para um solvente orgânico, mas é fácil extrair o complexo com 8-hidroxiquinoleína?
(b) Se for necessário transferir o complexo de EDTA para o solvente orgânico, deve-se adicionar um agente de transferência de fase com um cátion hidrofóbico ou um ânion hidrofóbico?

Passo 1

O enunciado compara dois complexos de alumínio e pede para entendermos por que é difícil extrair o complexo com EDTA para um solvente orgânico, mas fácil extrair o complexo formado com 8-hidroxiquinolina. O conteúdo envolvido é solubilidade de complexos em fases aquosa versus orgânica, polaridade e carga do complexo, e uso de agentes de transferência de fase.

Passo 2

Determinar a carga e a estrutura dos dois complexos.
O EDTA, na forma totalmente deprotonada, é \text{EDTA}^{4-}. Quando coordena \text{Al}^{3+} forma o ânion
[\,\text{Al}(\text{EDTA})\,]^{-},
que carrega carga líquida -1. Já a 8-hidroxiquinolina \text{HQ} é um ligante bidentado neutro que, em pH apropriado, forma com \text{Al}^{3+} o complexo \text{AlQ}_3,
onde três moléculas de \text{HQ}^{-} (após deprotonação) ligam-se a \text{Al}^{3+} e resultam em uma espécie globalmente neutra.

Passo 3

Relacionar carga/polaridade à solubilidade.
Complexos carregados tendem a ser muito hidrofílicos e solúveis em água, mas praticamente insolúveis em solventes orgânicos apolares. Assim, [\,\text{Al}(\text{EDTA})\,]^{-} fica retido na fase aquosa. Por outro lado, \text{AlQ}_3 é neutro e lipofílico, dispersa-se facilmente em solventes orgânicos como clorofórmio ou tolueno, facilitando sua extração.

Passo 4

Como transferir [\,\text{Al}(\text{EDTA})\,]^{-} para a fase orgânica?
Para levar um ânion muito polar à fase orgânica é preciso emparelhar-o com um cátion grande e hidrofóbico, formando um sal neutro lipofílico. Isso é feito usando um agente de transferência de fase com cátion hidrofóbico, por exemplo tetrabutilamônio \text{NBu}_4^+. O sal resultante
\text{NBu}_4^+\;[\,\text{Al}(\text{EDTA})\,]^{-}
é neutro e pode dissolver-se em solvente orgânico.

Resposta

(a) Porque o complexo com EDTA é um ânion polar [\,\text{Al}(\text{EDTA})\,]^{-} e fica retido na fase aquosa, enquanto o complexo com 8-hidroxiquinolina \text{AlQ}_3 é neutro e lipofílico, solúvel em orgânico.
(b) Deve-se usar um agente de transferência de fase com cátion hidrofóbico.

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