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Efectos del pH

            El EDTA se puede considerar como un ácido tetraprótico, tiene cuatro hidrógenos ácidos. Desde este punto de vista, se suele representar por el símbolo H4Y, donde H son los hidrógenos de los cuatro grupos carboxilo e Y representa el resto de molécula[i]. Por tanto, el tetraanión etilendiaminoacetato, cuya fórmula semidesarrollada aparece en la página anterior, se puede representar como . Esa es, precisamente, la especie ligando usual en el EDTA, pero las especies posibles en disolución dependerán del pH de la misma:

Las  constantes sucesivas de los equilibrios anteriores(15), a 20ºC, son

K1 = 10-2

K2 = 2,14 · 10-3

K3 = 6,92 · 10-7

K4 = 5,5 · 10-11

A partir de esos valores se puede calcular la distribución de las distintas especies del EDTA para cada valor particular del pH de la disolución. La figura nº 2 muestra las funciones de distribución (α) de las diferentes especies del EDTA en función del pH de la disolución. Un valor de α igual a 1 indica que el 100 % del EDTA está en esa forma, mientras que un valor igual a 0 indica que esa especie no está presente al pH elegido. A pH > 12 prácticamente todo el EDTA está presente como anión tetravalente , mientras que alrededor de pH 8 predomina la especie ; a pH 4,4 la solución contiene principalmente iones . El pH de trabajo en los procedimientos para la determinación de la dureza del agua que se utilizarán en este trabajo será de 10 en la determinación de la dureza total y de 12 en la determinación de la dureza cálcica, por tanto, los procesos de formación de los complejos se pueden escribir:

 

 

pH = 10

 

 

pH = 12

 

 

 

Fig. 2. Distribución de las diferentes especies del EDTA en función del pH de la disolución.

 

 

            Los protones liberados en las reacciones a pH 10 pueden disminuir el pH lo suficiente como para que disminuya la cantidad de la especie  en disolución y los equilibrios se desplacen hacia la izquierda, es decir, hacia la disociación del complejo metálico. Para impedir esta circunstancia se agregará a la disolución que se valora un exceso claro de una disolución reguladora que fije el pH en un valor concreto alrededor de 10, concretamente se utiliza un tampón de amonio/amoniaco .

 


 

[i] En realidad es hexaprótico, ya que cada uno de los nitrógenos puede llegar a ser un grupo amonio, siendo las especies H5Y+ y H6Y2+. No obstante, al pH de trabajo en las determinaciones de calcio y magnesio se puede considerar que estas especies no están presentes en disolución, lo están a pH muy ácidos.