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110.1 PréambuleChimie Analytique I: Chapitre 10

Introduction aux titrages complexométriques

C'est grâce à l'introduction d'agents chélatants par G. Schwarzenbach dès 1945 que les titrages complexo-métriques se sont établis comme méthodes analytiques fiables. L'avantage d'un ligand chélatant par rapport aux ligands monodentés est qu'en présence d'un métal (acide de Lewis), le complexe se forme le plus souvent en une seule étape et possède une stabilité accrue.

2Similarité entre les titrages potentiométriques et les

titrages compléxométriques. Au lieu de déterminer le pH, on détermine la concentration de métal non chélaté [Mn+] ou pM. Un tel titrage permet soit de déterminer la concentration d'un métal dans un échantillon, soit de déterminer la constante de stabilité de ce métal avec un agent complexant. Comme dans un titrage d'un acide fort par une base forte, on observera une grande variation de la concentration du métal solvaté aux alentours du point d'équivalence. Cette variation sera d'autant plus grande que la stabilité du complexe est grande.

310.2 Théorie de Lewis

Attention! Dans la potentiométrie, on utilise la constante de dissociation Ka ainsi que son logarithme négatif pKa. On parle d'acides forts qui possèdent un petit pKa et qui sont fortement dissociés en solution. En compléxométrie, on utilise la constante d'association K ML ainsi que son logarithme négatif pM. On parle de complexes stables qui sont très associés en solution et dont les pM sont très grand. 4Ka= [HA]

H3O+ + A-

[H3O +]·[A-]

HA + H2O

acidebase constante de dissociation KML= [M]·[L] [ML](n-m)+ [ML(n-m)+]

Mn+ + Lm-

acidebase constante d'association

Brönsted - Lowry

Lewis

510.3 Les acides aminocarboxyliques

Deux ligands chélatants aminocarboxyliques dominent la compléxométrie: l'EDTA et le NTA.M NO O O N O O O O O [M(EDTA)] M N O O O O O [M(NTA)] O 6

H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-

-H -H+-H+-H+

K1K2K3K41.02·10-2

2.14·10-36.92·10-7

5.50·10-11

710.4 Les équilibres en présence d'EDTA.

But: déterminer la quantité d'un métal (ou de plusieurs métaux) en solution. Il existe des électrodes spécifiques pour un métal. De plus, l'électrode de mercure peut être rendue sensible aux ions EDTA. Indicateurs compléxométriques. Ces indicateurs (IND) possèdent une couleur différente s'ils sont liés au métal ou s'ils sont libres. Il faut noter que la couleur de l'IND varie aussi parfois en fonction du pH.

8 [M(IND)]Mn+ + EDTA4- [M(EDTA)](n-4)

INDH+ H+ + IND

HEDTA3-

H+ ...etc... cIND << cM

9Principe: A l'aide d'une burette, on ajoute l'agent complexant

(EDTA ou NTA abrégé L) à une solution tamponnée contenant le cation métallique et un indicateur. Le principe de détection est basé sur le fait que la constante de formation KM(IND) M(IND) est nettement moins élevée que celle du complexe [ML] KML.quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2