Polipróticos
19
SISTEMAS POLIPRÓTICOS, COMPLEJOS Y PRECIPITADOS
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SISTEMAS POLIPRÓTICOS,COMPLEJOS Y PRECIPITADOS
SISTEMAS POLIPRÓTICOS,COMPLEJOS Y PRECIPITADOS
Ka1 > Ka2 > ……..> Kan > Kw
logKa1 > logKa2 > ……..> logKan > logKw
-logKa1 < -logKa2 < …< -logKan < -logKw
pKa1 < pKa2 < …< pKan < pKw = 14
TODOS LOS ANFOLITOS ÁCIDO-BASE SON ESTABLES.
H4A <= => H3A + H+ Ka1
H3A <= => H2A + H+ Ka2
H2A <= => HA + H+ Ka3
HA <= => A + H+ Ka4
H3A <= => H2A + H+ Ka1
H2A <= => HA + H+ Ka2
HA <= => A + H+ Ka3
H2A <= => HA + H+ Ka1
HA <= => A + H+ Ka2
n = 2
H2A <= => HA + H+ Ka1
i) Co
pseq) Co(1-1) 1Co 1Co
HA <= => A + H+ Ka2
i) 1Co 1Co
eq) 1Co(1-2) 12Co 1Co+12Co
n = 3
H3A <= => H2A + H+ Ka1
i) Co
pseq) Co(1-1) 1Co 1Co
H2A <= => HA + H+ Ka2
i) 1Co 1Co
pseq) 1Co(1-2) 12Co 1Co+12Co
HA <= => A + H+ Ka3
i) 12Co 1Co+12Co
eq) 12Co(1-3) 123Co 1Co+12Co+123C
o
n = 4
H4A <= => H3A + H+ Ka1
i) Co
pseq) Co(1-1) 1Co 1Co
H3A <= => H2A + H+ Ka2
i) 1Co 1Co
pseq) 1Co(1-2) 12Co 1Co+12Co
H2A <= => HA + H+ Ka3
i) 12Co 1Co+12Co
pseq) 12Co(1-3) 123Co 1Co+12Co+123Co
HA <= => A + H+ Ka4
i) 123Co 1Co+12Co+123Co
eq) 123Co 1234Co 1Co+12Co+123Co
Si Co/Ka1 > 100
Co
Ka11
Co
Ka
1
22
Co
Ka
1
33
Co
Ka
1
44
pH = ½ pKa1 - ½ log Co
2
4 1
2
11
1
Co
Ka
Co
Ka
Co
Ka
Co
Ka
1
22
Co
Ka
1
33
Co
Ka
1
44
Si Co/Ka1 < 100
Si 1Co/Ka2 > 100
pH = -log(1Co)
2
4 1
2
11
1
Co
Ka
Co
Ka
Co
Ka
Co
Ka
1
33
Co
Ka
1
44
pH = -log(1Co+12Co)
Si Co/Ka1 < 100
Si 1Co/Ka2 < 100
Co
CoKaKaCoKaCo
1
122
21212 2
4)()(
Si 12Co/Ka3 > 100
2
4 1
2
11
1
Co
Ka
Co
Ka
Co
Ka
Co
Ka
1
44
Si Co/Ka1 < 100
Si 1Co/Ka2 < 100
Co
CoKaKaCoKaCo
1
122
21212 2
4)()(
Si 12Co/Ka3 < 100
Co
CoKaKaCoCoKaCoCo
21
2132
321132113 2
4)()(
pH = -log(1Co+12Co+Co)
COMPLEJOS O COMPUESTOS DE COORDINACIÓN.
Se forman de la unión entre iones metálicos (ácidos de Lewis) y ligandos (bases de Lewis), a través de un enlace covalente coordinado.
Los compuestos que se forman en fase acuosa son solubles en ella.
Consideramos para su estudio los formados entre un ión metálicos (M) y uno o más ligandos (L).
FORMACIÓN DE COMPLEJOS.
M + L <= => ML Kf1
ML + L <= => ML2 Kf2
… …
MLn-1 + L <= => MLn Kfn
DISOCIACIÓN DE COMPLEJOS.
MLn <= => MLn-1 + L Kc1
…
ML <= => M + L Kcn
pKcx = logKf(n-x)Kcx Kf(n-x) = 1
A diferencia de los sistemas polipróticos, la formación de complejos con M y varios ligandos no presenta un conjunto ordenado de constantes de formación o de disociación, ello trae como consecuencia que no todos los anfolitos complejos son estables.
El análisis de estabilidad es estudiado de acuerdo a lo establecido en el reparto de especies, a través de las curvas de distribución o mediante la predicción de reacciones.
El estudio de las reacciones de disociación para cuando solamente se forma un complejo, o cuando se forman varios complejos con todos los anfolitos estables se realiza tal como se ha estudiado para los ácidos y las bases.
ML <= => M + L Kc
i) Co
eq) Co(1-) Co Co
ML
LMKc
1
2CoKc
Siendo L una base de Lewis, podrá distribuirse en distintas formas ácidas cuando el pH se modifique:
HLt
LL ML
LM
ML
LMt
Kc’ = KcH
Siendo L una base de Lewis, podrá distribuirse en distintas formas ácidas cuando el pH se modifique:
HLt
LL ML
LM
ML
LMt
Kc’ = KcH
COMPLEJACIÓN Y ACIDEZ.
Cuando L es una no base, = 1 y la complejación no se verá afectada por la acidez o alcalinidad del medio.
Cuando L es una base débil, será mayor o igual a 1 y crecerá cuando el pH disminuya, por lo que la reacción de descomposición del complejo incrementará su espontaneidad cuando el pH disminuya. Será más fácil descomponerlo y más difícil de formar en medio ácido.
MLx <= => M Ly + nL Kcg
i) Co
eq) Co(1-) Co nCo
n > 1
1
)(
1
)( 1nnnn
g
nCoCon
MLx
LMLyKc
Kcg’ = Kcg(H)n
SOLUBILIDAD Y PRECIPITACIÓN.
Los precipitados son compuestos eléctricamente neutros y parcialmente solubles, que son formados por la unión de aniones y cationes, la reacción inversa corresponde a la incorporación del sólido a la solución y se le denomina reacción de solubilidad.
mM+z + zZ-m <= => MmZz↓ Kf
MmZz↓ < = => mM+z + zZ-m Ks = 1/Kf
Ks = |M+z|m|Z-m|z
MmZz↓
< = => mM+z + zZ-m
i) *
eq) * mCo zCo
eq) * msPE zsPE
Solubilidad de un sólido en agua.
Ks = |M|m|Z|z = (ms)m(zs)z = mm zz s(m+z)
)(
1
zm
zmPE zm
Kss
Está expresada en molaridad del compuesto neutro, al multiplicarla por su peso molecular se obtiene la solubilidad en g/litro de solución.
Corresponde a la máxima solubilidad a las condiciones estudiadas.
SOLUBILIDAD, ACIDEZ Y COMPLEJACIÓN.
El catión puede ser afectado por la presencia de un Ligando (efecto de la complejación) que a su vez sufre la influencia de la acidez (complejación y acidez), además de que el anión es una base de Lewis que puede sufrir el efecto de la acidez.
zHZ
mLMKsKs )()('
Cuanto mayor sea la cantidad de ligandos en la solución capaces de reaccionar con el ión metálico y/o en tanto sea mayor la cantidad de protones en el sistema para reaccionar con el anión, la solubilidad se verá incrementada.
