Complessometria: Ruoli dei leganti nella chimica delle soluzioni acquose
Nel campo della chimica delle soluzioni acquose, la complessometria gioca un ruolo cruciale nello studio dei leganti e dei complessi che si formano in soluzione. Gli ioni presenti nelle soluzioni acquose sono in grado di formare complessi con l’acqua, conosciuti come acquoioni. In particolare, gli anioni possono agire da leganti in determinate condizioni, sfruttando la disponibilità di elettroni. La forza di leganti come l’ione nitrato (NO3-) e l’ione cianuro (CN-) può variare notevolmente in base alla loro capacità di donare elettroni.
I cationi presenti in soluzione non hanno tutti la stessa capacità di accettare coppie di elettroni dai leganti e di formare complessi. Questi legami coordinativi si instaurano tra il catione centrale e i leganti, e il numero di legami diretti al catione è definito come numero di coordinazione. Ad esempio, lo zinco ha un numero di coordinazione di 4.
I leganti possono essere monodentati, capaci di formare un unico legame di coordinazione, oppure polidentati, noti anche come chelati, caratterizzati da una elevata stabilità. Un esempio di legante polidentato è l’anione dell’acido etilendiamminotetraacetico (EDTA), uno dei complessanti più utilizzati per formare complessi altamente stabili con numerosi ioni in rapporto stechiometrico 1:1.
Le titolazioni complessometriche sono ampiamente utilizzate per misurare la durezza delle acque, un parametro fondamentale per valutare la qualità dell’acqua potabile. La presenza di ioni calcio e magnesio nell’acqua può causare problemi come l’accumulo di calcare, che riduce l’efficienza delle apparecchiature. Gli indicatori metallocromici comuni nelle titolazioni complessometriche con EDTA includono la porpora di ftaleina, l’eriocromo nero T, l’indofenolo blu, l’azulene e l’acido alfa-idrossiisobutil-2-naftalfaftalene, utilizzati per valutare il completamento della formazione dei complessi.
L’utilizzo degli indicatori metallo cromici come il Nero Eriocromo T e la muresside è fondamentale per valutare la durezza dell’acqua, consentendo di determinare con precisione quando la formazione dei complessi si è completata. Questa misurazione è cruciale per garantire una corretta qualità dell’acqua potabile e prevenire problemi legati all’accumulo di calcare nelle tubature e nelle apparecchiature.