IQA 121M (ASF) 2015-1 - Aula 20b - Equilibrio de Complexação - 11-06-2015

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15/06/2015 
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DQA 
Profª. Aline Soares Freire 
Professor Assistente A 
EQUILÍBRIO DE 
COMPLEXAÇÃO 
IQA 121 – Química Analítica 
Aula 20b 
Departamento de Química Analítica - UFRJ 
DQA 
Os COMPLEXOS são compostos de coordenação 
formados entre um ÁTOMO CENTRAL e um LIGANTE. 
+ = COMPLEXO Ácido de Lewis 
Aceptor de par de e- 
(metal) 
METAL (DE TRANSIÇÃO) 
Base de Lewis 
Doador de par de e- 
(complexante) 
LIGANTE 
O que são complexos? 
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LIGANTE(S) é (são) a(s) molécula(s)/espécie(s) do(s) agente(s) complexante(s). 
 Unidentados 
Número de grupos doadores = número de “dentes” 
Bidentados Hexadentados ... 
NH3, H2O, etc. Etilenodiamina, glicina, 
dimetilglioxima, etc. 
Ligantes 
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Ex.: amônia 
 
 Cu2+ + 4 NH3 Cu(NH3)4
2+ (tetraamincobre (II)) 
 (azul claro) (azul intenso) 
 
 
 Ni2+ + 4 NH3 Ni(NH3)4
2+ 
 (verde) (azul) 
 
 
 Ag+ + 2 NH3 Ag(NH3)2
+ 
 (incolor) (incolor) 
Exemplos de complexos 
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Ex.: EDTA 
Ex.: DMG 
Exemplos de complexos 
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Natureza do Átomo Aceptor de Pares de Elétrons 
 
Embora um íon de metal tenha uma configuração eletrônica 
estável, ele pode compartilhar pares de elétrons com espécies 
doadoras. 
 
O número de pares de elétrons que um íon pode compartilhar é 
chamado de NÚMERO DE COORDENAÇÃO. 
 
Usualmente, este número é de 4 ou 6 e algumas vezes pode ser 
de 2 ou 8, dependendo do elemento e da carga do íon. 
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Ex.: Zn2+ 
 
Possui uma configuração eletrônica no estado fundamental: 
 
1s2; 2s2; 2p6; 3s2; 3p6; 3d10 
 
Mas pode assumir a configuração: 
 
1s2; 2s2; 2p6; 3s2; 3p6; 3d10; 4s2; 4p6 (também estável) 
 
 RECEBENDO 4 PARES DE ELÉTRONS DE LIGANTES 
 
 Ex.: Zn(NH3)4
2+ 
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ESTRUTURA DOS COMPLEXOS 
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GEOMETRIA DOS COMPLEXOS 
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Equilíbrio de Complexação 
GEOMETRIA DOS COMPLEXOS 
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Constantes de formação (estabilidade) sucessivas: 
 
 Reações sucessivas: 
 
 Ag+ + NH3 Ag(NH3)
+ 
 
 Kf1 = [ Ag(NH3)
+ ] = 2,5 x 103 
 [ Ag+ ] [ NH3 ] 
 
 Ag(NH3)
+ + NH3 Ag(NH3)2
+ 
 
 Kf2 = [ Ag(NH3)2
+ ] = 1,0 x 104 
 [Ag(NH3)
+ ] [ NH3 ] 
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 Reação global: 
 
 Ag+ + 2 NH3 Ag(NH3)2
+ 
 
 
 Kf = [ Ag(NH3)2
+ ] = Kf1 x Kf 2 = 2,5 x 10
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 [Ag+ ] [ NH3 ]
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Cálculos de Equilíbrio de Complexos: 
 
Ex.: Um cátion metálico divalente reage com um ligante L para formar 
um complexo de estequiometria 1:1. Se Kf = 1,0 x 10
8, qual a 
concentração do íon metálico no equilíbrio após a mistura de iguais 
volumes de solução 0,2 mol L-1 de ambas as espécies. 
 
 M2+ + L ML2+ 
 
Início: 0,1 mol L-1 0,1 mol L-1 - 
 
Como Kf é GRANDE, consideramos a reação COMPLETA 
 
No eq. x x (0,1 - x) 
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 Kf = [ML
2+] = 1,0 x 108 
 [M2+] [L] 
 
 1,0 x 108 = 0,1 
 (x) (x) 
 
 x = [M2+] = 3,2 x 10-5 mol L-1 
 
 
 A APROXIMAÇÃO É VÁLIDA ? 
 Sim. 
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Ex.: Ag+ forma complexo estável 1:1 com tri-etileno-tetraamina (trien). 
Calcular a concentração de prata no equilíbrio quando 25 mL de AgNO3 
0,01 mol L-1 é adicionado a 50 mL de trien 0,015 mol L-1 . 
Dado: Kf = 5 x 10
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 Ag+ + trien Ag(trien)+ 
 
 Kf = [Ag(trien)
+] = 5,0 x 107 
 [Ag+] [trien] 
 
no milimoles de Ag = 25 x 0,01 = 0,25 
 
no milimoles de trien = 50 x 0,015 = 0,75 
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no milimoles em excesso de trien = 0,75 - 0,25 = 0,50 
 
[trien] em excesso = 0,50 / 75 = 6,3 x 10-3 mol L-1 
 
[Ag+] = x 
 
[Ag(trien)] = 0,25 / 75 = 3,3 x 10-3 mol L-1 
 
 Kf = (3,3 x 10
-3 - x) = 5,0 x 107 
 (x) (6,3 x 10-3 + x) 
 
 x = [Ag+] = 1,1 x 10-8 mol L-1 
 
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EFEITO DA PRESENÇA DE UM AGENTE COMPLEXANTE NA SOLUBILIDADE DE UM PRECIPITADO 
 Exemplo: Adição de NH4OH ao precipitado de AgCl 
NH4
+ + OH- NH4OH NH3 + H2O 
AgCl(s) Ag
+ + Cl- 
Ag+ + NH3 [AgNH3]
+ 
Ag[NH3]
+ + NH3 [AgNH3]2
+ 
Kps = [Ag
+] [Cl-] 
Kf1 = [AgNH3
+] 
[Ag+] [NH3] 
Kf2 = [(AgNH3)2
+] 
[AgNH3
+] [NH3]
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