Curva de titulação

.1 - Introdução

As reações de complexação são muito utilizadas na Química Analítica. Um dos primeiros usos dessas reações se deu na titulação de cátions. Alguns complexos são pouco solúveis e podem ser empregados em análises gravimétricas ou em titulações de precipitação. Os reagentes formadores de complexos mais úteis são os compostos orgânicos que possuem vários grupos doadores de elétrons que formam múltiplas ligações covalentes com íons metálicos. Os agentes complexantes inorgânicos são utilizados também para controlar a solubilidade e para formar espécies coloridas ou precipitados.

A maioria dos íons metálicos reage com doadores de pares de elétrons para formar compostos de coordenação ou complexos. As espécies doadoras, ou ligantes, devem ter pelo menos um par de elétrons desemparelhados disponíveis para a formação da ligação. A água, amônia e os íons haletos são ligantes inorgânicos comuns.

O numero de ligações covalentes que o cátion tende a formar com os doadores de elétrons é o número de coordenação. Os valores típicos para os números de coordenação são 2, 4 e 6. As espécies formadas como resultado da coordenação podem ser eletricamente positivas, neutras ou negativas.

Os métodos titulométricos baseados na formação de complexos, algumas vezes denominados métodos complexométricos, vem sendo utilizados há dois séculos. O desenvolvimento da sua aplicação analítica baseia-se em uma classe particular de compostos de coordenação chamados quelatos. Um quelato é produzido quando um íon metálico coordena-se com dois ou mais grupos doadores de um único ligante para formar um anel heterocíclico de cinco ou seis membros. Ligante é o doador de pares de elétrons, para formar complexos.

Um ligante que possui um único grupo doador de elétrons, como amônia, é chamado unidentado (dente único) ou monodentado, enquanto aquele, que possui dois grupos disponíveis para ligações covalentes, é dito bidentado. Agentes quelatos tridentados, tetradentados, pentadentados e hexadentados são também conhecidos.

Outro tipo importante de complexo é formado entre íons metálicos e compostos orgânicos cíclicos, conhecidos como macrociclos. Essas moléculas contem nove ou mais átomos no anel e incluem pelo menos três heteroátomos, geralmente oxigênio, nitrogênio ou enxofre.

1.2 - Curva de Titulação

O progresso de uma titulação complexométrica é geralmente ilustrado por uma curva de titulação, que e normalmente um gráfico de pM = – log [M] em função do volume do titulante adicionado. Mais frequentemente, nas titulações complexométricas, o ligante é o titulante, e o íon metálico é o analito, embora ocasionalmente o inverso seja verdadeiro.

Muitas titulações de precipitação utilizam o íon metálico como titulante. Os ligantes inorgânicos mais simples são unidentados, os quais podem formar complexos de baixa estabilidade e gerar pontos finais de titulação difíceis de serem observados.

Como titulantes, os ligantes multidentados, particularmente aqueles que têm quatro ou seis grupos doadores, apresentam duas vantagens sobre seus correlatos monodentados; primeiro, normalmente reagem mais completamente com cátions e assim produzem