Volumetria de Complexação

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Introdução
	Dentre as várias técnicas volumétricas utilizadas para identificar quantitativamente diversos analitos, encontra-se a volumetria de complexação, que envolve reações de complexação, largamente utilizadas na química analítica.
	Essas reações, utilizadas principalmente para a titulação de íons metálicos, consistem na formação de complexos estáveis entre esses e os chamados ligantes – íon ou molécula que liga-se covalentemente a um cátion ou metal neutro através da doação de um par elétrons. A seletividade do ligante em relação ao íon se refere justamente à estabilidade do composto formado(SKOOG et al., 2006).
	Os ligantes devem ser espécies doadoras com pelo menos um par de elétrons desemparelhados que estejam disponíveis para ligação. Caso este seja o caso, ele é chamado unidentado. Ligantes bidentedos, tridentados, tetradentados, pentadentados e hexadentados são também conhecidos, sendo que tais nomenclaturas referem-se ao número de grupos doadoras presentes na espécie (SKOOG et al., 2006).Figura 1 – A própria água é considerada um ligante. Quanto dissolvendo um cátion, os átomos de oxigênio doam seus pares de elétrons livres ao mesmo, formando complexos. Embora esta seja a realidade, muitas vezes os íons são representados de forma livre para facilitar o entendimento. Imagem disponível em: http://slideplayer.com.br/slide/77983/
	Existem alguns tipos importantes de complexos, também chamados de compostos de coordenação, como os quelatos – anéis heterocíclicos de cinco ou seis membros formados a partir da coordenação entre íons metálicos e dois ou mais grupos doadores de um único ligante – e macrociclos – formados através da complexação entre um íon metálicos e anéis de nove ou mais átomos, incluindo heteroátomos, que agirão como espécies doadoras. Alguns macrociclos formam cavidades tridimensionais para acomodar o íon, sendo estes ligantes conhecidos como criptandos (SKOOG et al., 2006).
 Figura 2 – exemplos de ligantes e complexos. Acima o complexo Cu/Glicina, um exemplo de quelato. Abaixo, da esquerda para a direita os ligantes: 18-coroa-6 e dibenzeno-18-coroa-16, exemplos de macrociclos ou coroas; e criptando 2,2,2, um exemplo de criptando. Imagens disponíveis em: SKOOG et al., 2006: página 428.
	O número de ligações covalentes que um cátion pode formar com a espécie doadora é chamado número de coordenação, que costuma variar entre 2, 4 e 6, a depender da espécie. Os ligantes unidentados são adicionados em uma série de etapas para preencher tais ligações. Ligantes multidentados têm a capacidade de preencher as ligações com poucas adições de ligantes (SKOOG et al., 2006).
	Muitos ligantes inorgânicos e orgânicos são utilizados em titulações de complexação. Estas titulações são rotineiramente representadas na forma de curvas de titulação. Para volumetrias complexométricas as curvas representam pM (titulante) em função do titulado.
	Notavelmente, compostos que contém aminas terciárias e ácidos carboxílicos formas complexos muito estáveis com metais. O ácido etilenodiaminotetracético (abreviado como EDTA) é um exemplo deste tipo de composto, sendo este o titulante complexométrico mais largamente mais largamente utilizado em titulometria (SKOOG et al., 2006).
Figura 3 – Estrutura do EDTA. Note a presença dos dois grupos amino e dos quatro grupos carboxila, cada um com um par de elétrons livres, totalizando seis. Este composto é, portanto, hexadentado, podendo formar seis ligações covalentes com o titulante. Imagem disponível em: SKOOG et al., 2006: página 435.
Em solução aquosa o EDTA se dissocia em quatro espécies aniônicas, frequentemente abreviadas como H4Y, H3Y-, H 2Y2-, HY 3-, e Y 4-. Tais formas apresentem importância pois representam as fases de dissociação dos prótons em relação à molécula. Quanto mais prótons dissociados, mais sítios de ligação apresentam-se livres para os íons metálicos (BACCAN et al., 1979).
Gráfico 1 – Espécies dissociadas de EDTA, mostrando a influência da variação do pH na dissociação do H+. Note que o pH no qual a eficiência é maior é em torno de 10, no qual haverão mais sítios de ligação disponíveis para o metal.
	O EDTA pode ser utilizado em diversos métodos titulométricos, alguns destes utilizando indicadores apropriados e até mesmo espectrofotometria, retrotitulação, para detecção de quantidades em excesso de titulante, e métodos de deslocamento, sempre visando análises quantitativas.
		Tendo em vista a importância do uso dos métodos de titulometria complexométricos, em especial aqueles que empregam EDTA, foi realizada uma prática laboratorial com o objetivo de:Figura 4 – Estrutura do complexo EDTA-Metal. Imagem disponível em: SKOOG et al., 2006: página 438.
Observar experimentalmente o uso de titulometria na prática de laboratório;
A aplicação de cálculos e teoria no estudo de volumetria;
Conhecimento dos diversos usos de EDTA como agente titulante e retrotitulante.