Ejercicio resuelto_Complejos-acidez

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Química Analítica II (1504) Elaboró: Ulrich Briones Guerash 
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Equilibrios 
secundarios 
Equilibrio principal 
Equilibrios 
secundarios 
Equilibrios 
secundarios 
EJERCICIO RESUELTO 
COMPLEJOS-ACIDEZ 
La titulación complejométrica con EDTA es uno de los métodos más comunes para la 
determinación de la concentración de iones Cu2+ en disolución acuosa. Con la 
información proporcionada realice el siguiente estudio teórico de dicha titulación: 
 
 𝑙𝑜𝑔𝐾𝑓
𝐶𝑢/𝑌
= 18,8 
𝑙𝑜𝑔𝛽1
𝐶𝑢/𝑂𝐻
= 6,0 
 𝑙𝑜𝑔𝐾𝑓
𝐶𝑢𝑌/𝑂𝐻
= 2,5 
1) Complete el siguiente esquema de equilibrios simultáneos ácido-base y de 
complejación: 
 
 ↔ 𝑗𝑂𝐻− 𝑗 ∈ { } 𝑂𝐻− ↔ 
 + + 
 𝐶𝑢2+ + 𝑌4− ↔ 𝐶𝑢𝑌2− 
 + 
 ↔ 𝑖𝐻+ i∈ { } 
 
2) Escriba la ecuación química balanceada correspondiente al equilibrio condicional y 
su respectiva constante de equilibrio (𝐾𝑓
𝐶𝑢/𝑌
′), así como los balances de materia 
condicionales y las expresiones del coeficiente de reacción secundaria para cada una de 
las especies involucradas. 
2a. Equilibrio condicional 
 
 
 
2b. Constante condicional expresada en términos de concentraciones condicionales 
 
 
 
Protonación del EDTA (Y4-) 
pKa4=2 pKa3=2,7 pKa2=6,2 pKa1=10,2 
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2c. Coeficiente de reacción secundaria del ion metálico 
 
 
 
2d. Coeficiente de reacción secundaria del ligante 
 
 
 
2e. Coeficiente de reacción secundaria del complejo 
 
 
 
2f. Constante condicional expresada en términos de coeficientes de reacción secundaria 
 
 
 
3) Con ayuda de las respectivas escalas de zona de predominio del EDTA, el ión 𝐶𝑢2+ y 
el complejo 𝐶𝑢𝑌2− en función del pH, defina las zonas conjuntas de predominio de las 
diferentes especies y determine las expresiones aproximadas de 𝛼𝐶𝑢(𝑂𝐻), 𝛼𝑌(𝐻) y 
𝛼𝐶𝑢𝑌(𝑂𝐻) y con ello las ecuaciones 𝑙𝑜𝑔𝐾𝑓, 𝐶𝑢𝑌2−
′ = 𝑓(𝑝𝐻) correspondientes para cada 
zona. 
 EDTA 
 
 
 𝐶𝑢2+ 
 
 
 𝐶𝑢𝑌2− 
 
 
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Zona 
Intervalo 
de pH 
Valor 
aproximado de 
𝛼𝑌(𝐻) 
Valor 
aproximado de 
𝛼𝐶𝑢(𝑂𝐻) 
Valor 
aproximado de 
𝛼𝐶𝑢𝑌(𝑂𝐻) 
Valor aproximado de 
𝑙𝑜𝑔𝐾𝑓, 𝐶𝑢𝑌2−
′ = 𝑓(𝑝𝐻) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4) Trace a mano el diagrama 𝑙𝑜𝑔𝐾𝑓, 𝐶𝑢𝑌2−
′ = 𝑓(𝑝𝐻) en papel milimetrado y péguelo en 
el siguiente espacio en blanco. Determine el intervalo de pH para el cual se tendrá una 
cuantitatividad del 99,9 % en el punto de equivalencia si se titula una disolución de Cu2+ 
de concentración analítica o total 2x10-3 M con EDTA a la misma concentración. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
lo
gK
f'
pH
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5) Esboce los diagramas de zona de predominio de especies 𝑝𝐶𝑢2+′ = 𝑓(𝑝𝐻) y 
𝑝𝑌4−′ = 𝑓(𝑝𝐻). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) Indique la ecuación química balanceada de la reacción representativa del equilibrio 
condicional a pH= 4, 8.5 y 12. 
Reacción representativa a pH=4 
 
 
Reacción representativa a pH=8.5 
 
 
Reacción representativa a pH=12 
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
p
C
u
2+
'
pH -4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
p
Y
4-
'
pH