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Home Chimica

EDTA

di Chimicamo
9 Ottobre 2022
in Chimica, Chimica Analitica
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EDTA-chimicamo

EDTA-chimicamo

L' EDTA ovvero l'acido etilendiamminotetraacetico,  è un acido poli amminocarbossilico incolore e solubile in acqua.

La sua base coniugata è l'etilendiamminotetracetato, agente chelante esadentato che ha quindi la capacità di “sequestrare” ioni metallici quali Ca2+, Mg2+ e Fe3+.

EDTA

L'EDTA è un agente chelante versatile potendo formare quattro o sei legami con lo ione metallico ed è usato frequentemente nei saponi e nei detergenti in quanto forma complessi sia con lo ione Ca2+ che con lo ione Mg2+ che sono presenti nelle acque dure e che possono limitare la loro azione. L'EDTA si lega ad essi prevenendo qualunque interferenza.

L'uso dell'EDTA quale agente complessante è dovuto al fatto che esso forma complessi con i cationi in rapporto di 1:1 a prescindere dal numero di ossidazione dello ione.


Equilibri

Detto M il metallo e H2Y2- l'anione del sale disodico si ha:

M2+ + H2Y2-  ⇄ MY2- + 2 H+

M3+ + H2Y2-  ⇄ MY– + 2 H+

M4+ + H2Y2-  ⇄ MY+ 2 H+

A causa della presenza di quattro gruppi carbossilici in acqua l'EDTA dà luogo a quattro equilibri di dissociazione:
H4Y ⇄ H3Y– + H+

H3Y–  ⇄ H2Y2- + H+

H2Y2- ⇄ HY3- + H+

HY3- ⇄ Y4- + H+

Dove Y4- rappresenta la forma totalmente deprotonata dell'acido etilendiamminotetraacetico. Questi equilibri sono regolati da quattro costanti: pKa1 = 2.0, pKa2 = 2.67, pKa3 = 6.16 e pKa4 = 10.26.

Pertanto la forza e la stabilità dei complessi formati è dipendente dal pH. Poiché il potere complessante di Y4- è molto elevato si preferisce operare a valori di pH basici infatti a valori di pH minori, quando [Y4-] è bassa la costante di stabilità dei complessi è minore. Si opera in genere in soluzioni tamponate a un valore di pH per il quale il complesso è stabile e per le titolazioni complessometriche a valori in cui il cambiamento di colore dell'indicatore appare più evidente.

ADVERTISEMENTS

L'equazione generale per la formazione di un complesso 1:1 è:
M + Y ⇄ MY

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Dove M è lo ione metallico e Y è l'agente chelante. La costante di formazione è data da:
K = [MY]/[M][Y]

Stante la struttura dell'EDTA  esso ha 4 gruppi carbossilati –COO– e 2 gruppi amminici che fungono da elettrondonatori e pertanto il complesso risultante a forma di gabbia è particolarmente stabile.

struttura complessi EDTA

Siti di coordinazione

Il numero dei siti di coordinazione dipende dalle dimensioni dello ione metallico sebbene tutti i complessi metallo-EDTA hanno una stechiometria di 1:1 come, ad esempio, la complessazione dello ione cadmio con EDTA:

Cd2+ + H4Y ⇄ CdH2Y + 2 HCl

La costante di formazione relative a questo equilibrio

Kf = [CdY2-]/[Cd2+][Y4-]

è pari a 2.9 ∙ 1016 e ciò indica che l'equilibrio è spostato verso destra.

Oltre alle proprietà di legante l'EDTA è un acido debole: la forma totalmente protonata dell'EDTA ovvero H6Y2+ è un acido debole esaprotico con pKa pari a:

pKa1 = 0.0; pKa2= 1.5; pKa3 = 2.0; pKa4 = 2.68; pKa5 = 6.11 e pKa6 = 10.17

I primi quattro valori sono relativi ai protoni carbossilici mentre gli ultimi due valori sono relativi ai protoni legati all'azoto. Da tali valori si evince che Y4- diventa la forma predominante a valori di pH maggiori di 10.17.

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Tags: acidi debolielettrondonatorigruppo carbossilicotitolazioni complessometriche

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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