SEMINÁRIO VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO

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VOLUMETRIA DE COMPLEXAÇÃO
Definição Análise Volumétrica
A análise volumétrica ou volumetria é a determinação do volume de uma solução para encontrar a concentração de outra solução. É um procedimento laboratorial em que utilizamos certo volume de uma solução de concentração conhecida para determinar a concentração de outra solução.
Os Métodos Titulométricos, que são amplamente aplicados em análises de rotina por serem:
• Rápidos, acessíveis, convenientes e com grandes facilidades de automatização;
• Satisfaz bastante em aplicações de controle de qualidade e controle de produção em processos químicos;
Esses métodos volumétricos clássicos de titulação podem ser:
 Volumetria de Neutralização
 Volumetria de Oxidação Redução- REDOX
 Volumetria de Complexação
 Volumetria de Precipitação
Por bastante tempo a complexometria foi limitada pela baixa estabilidade dos complexos para permitir uma titulação.
Tais limitações somente foram superadas em 1945, quando foi introduzido o ácido etilenodiaminotetracético (EDTA), um poderoso reagente, que complexa com metais pesados e alcalino terrosos, formando estruturas estáveis, podem ser titulados pelo EDTA ou reagentes semelhantes, quase todos os metais podem ser titulados pelo e essas titulações representam um dos maiores desenvolvimentos da química analítica clássica nos últimos anos.
A Volumetria de Complexação é definida de forma bem simples e direta como uma técnica de análise volumétrica na qual há formação de um complexo colorido entre a substância que se quer analisar (analito) e o titulante no ponto final da titulação. O objetivo dessa titulação é basicamente determinar a concentração de diferentes íons metálicos em solução. Esta titulação é bastante utilizada para medir a dureza de substâncias. 
M (aq) + L (aq) ↔ ML (aq)
Íon Metálico Ligante Complexo
(ácido de Lewis) (base de Lewis)
 
Os íons metálicos são ácidos de Lewis, receptores de pares de elétrons de um ligante doador de elétrons que são base de Lewis.
Titulação complexométrica com EDTA
EDTA, ácido etilenodiaminotetracético, tem quatro grupos carboxila e dois grupos amina que podem atuar como doadores de pares de elétrons, ou bases de Lewis. A habilidade do EDTA para potencialmente doar estes seis pares de elétrons para a formação de ligações covalentes coordenadas a cátions metálicos faz do EDTA um "ligante hexadentado" (ou ligantes capazes de formar múltiplas ligações com átomo central).
Obs: A importância do EDTA não é só esta, além disso o EDTA ao formar a nova substância com o cátion permanece estável durante toda a titulação. Tal estabilidade se deve aos distintos sítios de complexação que existem dentro da molécula, que lhe confere uma estrutura em forma de jaula que engloba o cátion e o separa das moléculas de solvente, assim forma um precipitado fácil de ver e que não desaparece após a titulação.
Métodos na complexometria
Titulação direta: Íons metálicos são titulados diretamente com EDTA, sendo o ponto final visualizado com um indicador metalocrômico;
Titulação de Retorno ou pelo resto: Uma quantidade de EDTA conhecida e em excesso é adicionada a solução do analito. A porção residual do EDTA é titulada com uma solução de padrão de um outro íon metálico, geralmente, Zn2+ ou Mg2+. Quando a titulação de retorno é aplicada? 
Reação entre o íon metálico e EDTA é muito lenta;
O analito não pode ser conservado no pH adequado para realização da titulação direta (analito é instável nas condições para titulação direta);
Analito precipita na ausência do EDTA;
Não há indicador adequado para a titulação direta do íon;
O analito bloqueia o indicador.
Titulação por Deslocamento: Adiciona-se um excesso de uma solução padrão do complexo Mg-EDTA a uma solução de íons metálicos capazes de formar um complexo mais estável do que o complexo Mg-EDTA. O íon Mg2+ é deslocado do complexo (MgEDTA) e posteriormente (íon Mg2+) é titulados com uma solução padrão de EDTA. Quando a titulação de deslocamento é aplicada?
Quando não se dispõe de um indicador adequado para a espécie que se deseja determinar. 
Titulação Indireta: Usada na quantificação de ânions que precipitam com certos íons metálicos.
Ponto Final
É o que se mede experimentalmente, o que pode ser observado ou medido, ou seja, algum “sinal”, associado a uma modificação brusca de propriedades químicas ou físicas do meio, associadas por sua vez ao ponto e equivalência.
Ponto De Equivalência
É um parâmetro teórico, estimado apenas por meio de cálculos, envolvendo estequiometria reacional e situações de equilíbrio para cada caso particular de titulação; o ponto de equivalência não pode ser determinado experimentalmente.
Curvas De Titulação
Em métodos titulométricos, o Ponto Final deve situar-se o mais próximo possível do Ponto de Equivalência, assegurando-se o menor erro possível.
Erro De Titulação
Há diferenças entre o Ponto de Equivalência e o Ponto Final, resultantes da inadequação de observação das modificações Físicas e Químicas do meio que sinaliza o término da reação; a diferença de massa ou de volume entre o Ponto de Equivalência e o Ponto Final é chamada de erro titulométrico.
Etitulação = VPonto equivalência - Vponto final
Indicadores
Há cerca de 200 compostos que podem atuar como indicadores do ponto final nas titulações com EDTA e os íons metálicos, a maioria são compostos orgânicos que reagem com os íons metálicos. Como por exemplo:
Preto sulfon rápido;
Preto de eriocromo T;
Vermelho de eriocromo B;
Murexida.
Estes corantes ligam-se aos cátions metálicos em solução e formam complexos coloridos. Entretanto, desde que EDTA liga-se aos cátions metálicos muito mais fortemente que o fazem tais corantes usados como um indicador, o EDTA irá substituir o corante junto ao cátion metálico à medida que é adicionado à solução de analito. Uma mudança de cor na solução sendo titulada indica que todo o corante tenha sido substituído os cátions metálicos em solução, e que o ponto final foi alcançado.
Princípio e aplicações
Na agronomia temos como exemplos básicos de aplicação da volumetria de complexação, as análises de dureza da água e análise do teor de boro em fertilizantes orgânicos. 
Dureza da água é a propriedade relacionada com a concentração de íons de determinados minerais dissolvidos nesta substância. A dureza da água é predominantemente causada pela presença de sais de Cálcio e Magnésio, de modo que os principais íons levados em consideração na medição são os de Cálcio (Ca2+) e Magnésio (Mg2+). Eventualmente também o Zinco, Estrôncio, Ferro ou Alumínio podem ser levados em conta na aferição da dureza. E o conhecimento dessas concentrações é de grande importância quando visto que esta água poderá ser usada em processos de irrigação.
Quanto a analise do teor de boro em fertilizantes orgânicos e organominerais, em solução aquosa a azomethina-H se dissocia no ácido 4-amino-5-hidroxi-2,7-naftalenodissulfônico e aldeído salicílico. A complexação com ácido bórico, em condições controladas, permite a determinação do boro por espectrofotometria de Uv-visível a 410 nm. Com os teores conhecidos do boro, é possível determinar se o fertilizante poderá ser destinados à aplicação via solo.
Referências Bibliográficas
MAPA, Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, Secretaria de Defesa Agropecuária Coordenação-Geral de Apoio Laboratorial; MANUAL DE MÉTODOS ANALÍTICOS OFICIAIS PARA FERTILIZANTES E CORRETIVOS; Brasília; 2013.