La chelazione può essere definita come una reazione di equilibrio tra uno ione metallico e un agente complessante caratterizzato dalla formazione di almeno due legami tra lo ione metallico e l’agente complessante.
I chelanti detti anche agenti sequestranti o leganti sono specie ioniche o polari che reagiscono con ioni metallici per dare ioni complessi tramite un processo detto di chelazione.
Una volta che si è formato il composto di coordinazione se i chelanti formano legami stabili con lo ione metallico possono essere evitate reazioni indesiderate che coinvolgono lo ione metallico
Formazione di composti di coordinazione
Quando un composto contenente ioni metallici si solubilizza in acqua gli ioni metallici non si trovano come tali in soluzione, ma reagiscono con le molecole di acqua, che si coordinano intorno ad essi per dare una specie idratata detta acquoione e il numero di molecole di acqua coordinate è detto numero di idratazione.
Ad esempio solubilizzando il nitrato di rame (II) in soluzione gli ioni Cu2+ si legano a 6 molecole di acqua per formare il complesso esaaquorame (II) [Cu(H2O)6]2+ dal tipico colore blu.
Se nella soluzione viene aggiunto un chelante più forte dell’acqua rispetto al sito reattivo tutte o parte delle molecole di acqua vengono allontanate per dar luogo a un altro composto.
Ad esempio per aggiunta di ammoniaca alla soluzione contenente [Cu(H2O)6]2+ quattro delle sei molecola di acqua vengono sostituite con formazione del complesso tetramminodiaquorame (II) detto reattivo di Schweizer secondo la reazione:
[Cu(H2O)6]2+ + 4 NH3 → [Cu(NH3)4 (H2O)2]2+
Poiché l’ammoniaca forma legami più forti con lo ione rame rispetto all’acqua questo complesso è più stabile rispetto al precedente.