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lunes, 5 de mayo de 2025

Práctica de Laboratorio: Determinación de zinc por titulación complejométrica con EDTA

 Determinación de zinc por titulación complejométrica con EDTA

 

Objetivo general

Determinar la concentración de iones zinc (Zn²⁺) en una muestra mediante titulación complejométrica con EDTA, utilizando un indicador adecuado para identificar el punto final.

 

Objetivos específicos

  • Comprender el principio de la titulación complejométrica en la determinación de metales.
  • Preparar una solución estándar de EDTA para su uso como titulante.
  • Estandarizar la solución de EDTA utilizando una solución patrón de zinc.
  • Determinar la concentración de Zn²⁺ en una muestra desconocida.
  • Aplicar el uso de indicadores metálico-cromáticos para detectar el punto final de la titulación.

 

Introducción

Las titulaciones complejométricas constituyen un método analítico volumétrico utilizado para determinar la concentración de iones metálicos en solución mediante la formación de complejos estables. En particular, el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) es un agente quelante ampliamente utilizado por su capacidad de formar complejos 1:1 con la mayoría de los iones metálicos.

El zinc (Zn²⁺), un ion metálico común, puede cuantificarse de manera precisa mediante este método, utilizando EDTA como titulante y un indicador metálico-cromático como el negro de eriocromo T (NET), que permite visualizar el punto final de la reacción. La formación del complejo Zn-EDTA es muy estable, lo que hace que este procedimiento sea confiable para la determinación de zinc en muestras de laboratorio.

 

Fundamentos teóricos

El EDTA es un agente quelante hexadentado, capaz de formar un complejo estable con muchos iones metálicos, incluido el zinc, según la siguiente ecuación:

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Este equilibrio tiene una constante de formación elevada (Kf ≈ 10¹⁶), lo que garantiza una reacción prácticamente completa. Para detectar el punto final de la titulación se utiliza un indicador que forma un complejo menos estable con el ion metálico. En este caso, el negro de eriocromo T (NET) forma un complejo de color vino con Zn²⁺, que se disocia al añadir EDTA, cambiando de color a azul en el punto final.

El pH debe mantenerse entre 5 y 6, ya que a pH más altos el Zn²⁺ puede precipitar como Zn(OH)₂, y a pH bajos el EDTA no se encuentra completamente en su forma activa (EDTA⁴⁻). Por ello, se emplea un tampón (acetato o amoníaco-amonio) para controlar el pH durante la titulación.

 

Parte experimental

Materiales y reactivos

Materiales:

  • Bureta de 25 mL
  • Soporte universal con pinza
  • Erlenmeyers de 125 mL
  • Probeta de 50 mL
  • Pipetas volumétricas (10 y 25 mL)
  • Vaso de precipitados (100 mL)
  • Agitador magnético (opcional)

Reactivos:

  • Solución de EDTA 0.01 M
  • Solución patrón de ZnSO₄ 0.01 M
  • Solución tampón pH 5.5 (acetato o amoníaco-amonio)
  • Indicador negro de eriocromo T (NET)
  • Agua destilada
  • Muestra problema que contenga iones Zn²⁺

 

Procedimiento

  1. Estandarización del EDTA:
    • Medir 25 mL de la solución patrón de ZnSO₄ en un Erlenmeyer.
    • Añadir 5 mL de tampón pH 5.5.
    • Agregar 3 gotas del indicador NET.
    • Titular con EDTA 0.01 M hasta que el color cambie de vino a azul.
    • Repetir para obtener al menos tres lecturas concordantes.
    • Calcular la molaridad exacta del EDTA usando los datos obtenidos.
  2. Determinación del Zn²⁺ en la muestra:
    • Tomar 25 mL de la muestra problema en otro Erlenmeyer.
    • Añadir 5 mL de tampón pH 5.5.
    • Agregar 3 gotas del indicador NET.
    • Titular con EDTA estandarizado hasta observar el cambio de color.
    • Repetir al menos dos veces más.
    • Calcular la concentración de Zn²⁺ en la muestra.

 

Cuestionario

  1. ¿Cuál es la función del EDTA en esta titulación?
  2. ¿Por qué es importante controlar el pH durante la titulación?
  3. ¿Qué función cumple el tampón en esta práctica?
  4. ¿Qué ventajas tiene el uso de EDTA frente a otros agentes titulantes?
  5. Explica cómo el color del indicador cambia al alcanzar el punto final de la titulación.

Referencias bibliográficas

  • Harris, D. C. (2015). Análisis químico cuantitativo (9.ª ed.). McGraw-Hill Education.
  • Christian, G. D., & Purdy, W. C. (2012). Química Analítica. Pearson Educación.
  • Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2014). Fundamentals of Analytical Chemistry (9th ed.). Cengage Learning.
  • Harvey, D. (2000). Modern Analytical Chemistry. McGraw-Hill.
  • Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs). (2023). ACD/ChemSketch (Versión 2023.1) [Software]. https://www.acdlabs.com

 

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