Em uma titulação de complexação, sabe-se que o indicador de íons metálicos assim como o EDTA é formador de quelatos. Na titulação de um íon metálico com EDTA, qual a importância da constante de formação na escolha do melhor indicador. Justifique sua resposta.

Passo 1

O enunciado trata de uma titulação de um íon metálico M^{n+} com EDTA, em que tanto o EDTA quanto o indicador (Ind) são ligantes que formam quelatos com o metal. O conteúdo é titulação por complexometria, e vamos precisar usar o conceito de constantes de formação de complexos para entender por que a escolha do indicador depende de seu K_{f}.

Passo 2

Definimos constante de formação K_{f} de um complexo genérico entre metal e ligante como
K_{f} = \frac{[\mathrm{ML}]}{[M^{n+}]\,[L^{\,p-}]}\,,
onde \mathrm{L} é o ligante (no caso EDTA ou o indicador).

Passo 3

Na titulação, o indicador inicialmente forma um complexo colorido \mathrm{MInd} com o metal até quase o ponto de equivalência. Ao adicionar EDTA, que forma o complexo \mathrm{MEDTA} mais estável, o equilíbrio
\mathrm{MInd} + \mathrm{EDTA}^{4-} \;\rightleftharpoons\; \mathrm{MEDTA}^{(n-4)-} + \mathrm{Ind}^{\,z-}
desloca-se para a direita, liberando o indicador livre e mudando sua cor exatamente no ponto de equivalência.

Passo 4

Para que essa mudança de cor seja nítida e no ponto certo, precisa valer
K_{f}^{M\text{–EDTA}} \;\gg\; K_{f}^{M\text{–Ind}}\,.
Se K_{f}^{M\text{–Ind}} for muito baixo, pouco \mathrm{MInd} se forma e não há cor suficiente antes do ponto. Se for muito alto (próximo de K_{f}^{M\text{–EDTA}}), o EDTA não consegue deslocar o indicador, e não ocorre mudança de cor.
Tipicamente escolhe-se um indicador cuja constante de formação esteja cerca de 2 a 3 ordens de grandeza abaixo da do complexo com EDTA, garantindo assim estabilidade intermediária.

Resposta

O melhor indicador é aquele cujo complexo \mathrm{MInd} tenha constante de formação K_{f}^{M\text{–Ind}} suficientemente alta para gerar cor antes do ponto de equivalência, mas muito menor que K_{f}^{M\text{–EDTA}}, de modo que o EDTA desloque totalmente o indicador no ponto final e provoque uma mudança de cor nítida.

Exercícios relacionados