modulo 8 volumetria redox

7/29/2019 Modulo 8 Volumetria Redox

1/22

VOLUMETRAS DE OXIDO

REDUCCIN


2/22

Reaccionesredox

acuosas

No todasson

acuosas

2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)

Dos tomos de Mg ceden 4electrones a dos tomos de o


3/22

3

Ejemplo: Comprobar que la reaccin de formacinde hierro: Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 es una

reaccin redox. Indicar los E.O. de todos loselementos antes y despus de la reaccin

Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2

E.O.: +3 2 +22 0 +42

Reduccin: El Fe disminuye su E.O. de +3 a 0

luego se reduce (cada tomo de Fe captura 3electrones).

Oxidacin: El C aumenta su E.O. de +2 a +4luego se oxida (en este caso pasa de compartir2e con el O a compartir los 4 electrones).


4/22

Estudio sistemtico de las reaccionesREDOX

Con independencia del montaje experimental, cualquier reaccinREDOX, es el resultado de acoplar dos semirreaciones o procesos

OX1 + ne- REd 1

RED2 OX2 + me-

Ce4+ + 1e- Ce3+

Fe2+ Fe3+ + 1e-

nRED2 + mOx1 m RED1 + n Ox2 Ce4+ + Fe2+ Fe3+ + Ce3+

La fuerza del desplazamiento de esos equilibrios viene dadapor el POTENCIAL REDOX de cada semirreaccin!


5/22

Reacciones REDOX en anlisis qumico

1 Se usan mucho para preparar muestras y ajustar los estados de oxidacindel analito o destruir matrices, eliminar interferencias..etc

2 En volumetras REDOX

Volumetras REDOX

Utilizan una reaccin REDOX en la que el agente valorantees un oxidante (oxidimetras) aunque en ocasiones puede

ser una sustancia reductora (reductimetras)

Indicadores

Pueden ser potenciomtricos, o sustancias conpropiedades REDOX que ponen de manifiestoel P.F. o bien inducen a cambios de coloracin especficos

Curvas de valoracin

Expresan variaciones del potencial en funcinde la concentracin de agente valorante.


6/22

OXIDIMETRAS

Permanganato-KMnO4

E= 1.51 VNo es patrn primarioSe estandariza con oxalatoSus disoluciones son inestables (MnO2)Sirve de autoindicador (violeta/incolora)

Dicromato potsico-K2Cr2O7

E = 1.44 V (medio cido)Es patrn primarioForma disoluciones muy establesUsa difenilaminosulfonato de bario

(indicador)

Yodo- I2 (I3-)

Reactivo muy inestable, poco soluble en agua, al menos que se adicione I- :I2 + I- = I3 (YODIMETRAS)

Las disoluciones son inestables debido a la oxidacin del yoduro en excesoComo indicador se usa el complejo de almidn desde el principio(uso indirecto)

No es patrn y se debe estandarizar con As2O3


7/22

Reductimetras

Se usan menos frecuentemente.

Fe2+ ( sal de Mhor: Fe(NH4)(SO4)2.6H2O)

El aire oxida las disoluciones, por lo que se necesita valorarlas frecuentementecon dicromato.Se utiliza un medio de sulfrico 2M

Valoracin indirecta con yoduro (I-)

El yoduro no se puede usar directamente, ya que sus disoluciones amarillas seoxidan con facilidad al aire. Por esta razn se suele aadir al analito (oxidante)un exceso del reductor y el I2 generado se valora por retroceso con tiosulfatosdico. (Yodometras)

El tiosulfato no es patrn primario y se estandariza con KIO3 +KI

El I3- sirve para estandarizar el tiosulfato(descomposicin en mediocido)


8/22

Otras Aplicaciones Analticas

Los agentes redox se usan tambin en la preparacin de muestras( oxidacion o reduccin de alguno de sus componentes)

Reduccin de muestras

Reductor de Jones

muestra

metal reductor

La amalgama evita eldesprendimiento de H2:

Reductor de Walden

La presencia del cido es esencialpara evitar contaminar la muestracon Ag+ ( precipitndola).Es menos vigoroso que el de Jones

La reduccin permite asegurar un slo estado ms bajo de oxidacin de la muestra


9/22

REQUISITOS DE LA REACCIN

PARA SER USADA EN VOLUMETRIA REDOX

1) Cuantitativa (Constante de equilibrio alta)

2) Selectiva3) Estequiometria definida

4) Rpida

5) Deteccin de la equivalencia


10/22

AGENTES VALORANTES MAS USADOS

Reactivos oxidantes

KmO4K2Cr2O7

Ce(SO4)4I2KIO3KBrO3

Reactivos reductores

Na2S2O3I-

Fe2+


11/22

Ce + Fe2+

Ce + Fe4+ 3+ 3+

CURVAS DE VALORACIN REDOX

solucin valorantede Ce4+ 0.1000 M

20.00 mL de solucinferrosa aprox 0.0400 M

Ejemplo: Valoracin de 20 ml solucin ferrosa

aproximadamente 0.0400 M con solucin crica 0.1000 Men medio H2SO4 1M

Reaccin de valoracin


12/22

CURVA DE VALORACIN REDOX

Determinacin del Punto de EquivalenciaEl potencial que se alcanza en el P.E. es funcin de una serie deconcentraciones implicadas

(caso general)

(caso particular)


13/22

Expresin vlida que solo se cumple si las concentraciones

involucradas sean exclusivamente:Caso particular


14/22

Otros ejemplos

Esto justifica quese trabaje en disolucincida 1 M y muy diluida

(E depende slo de [Cr3+])


15/22

P.Ezona buffer


16/22


17/22


18/22


19/22

Las reacciones redox son muy importantes en mbitos tan diferenciados como:

1 Tecnolgico : produccin de energa elctrica, electrolisis..etc

2. Naturaleza: oxidaciones y reducciones que tienen lugar en la atmsfera,en las aguas naturales, sntesis de productos naturales ...etc

3. En el laboratorio de anlisis: preparacin y ataque de muestras, anlisisvolumtrico, potenciomtrico..etc

La forma mejor de estudiar y sistematizar el estudio de este tipo de reacciones,pasa por la definicin y aplicacin de conceptos tales como:

1 Potencial REDOX y su dependencia de las concentraciones

2 Comparacin de potenciales de sistemas REDOX enfrentados(semirreaciones)

INDICADORES REDOX


20/22

INDICADORES REDOX

Son de tres tipos: 1) generales: cambian de color conforme al potencialde la celda (poseen propiedades REDOX)

2) especficos: reaccionan de forma especfica con alguna

especie que interviene en la reaccin REDOX.3) potenciomtricos (miden el potencial durante la valoracin)

Indicadores generales

color A color B

El cambio perceptibletiene lugar a partirde una relacion:

La dependencia de nes clara:


21/22

Ejemplos

1 Sal frrica de la 1-10 ortofenantrolina:

2 cido difenilaminosulfnico(til en la valoracin de Fe con dicromato)

vara secuencialmentesu color con el pH:


22/22

Indicadores especficos

Son agentes qumicos que actan de forma especfica sobre

alguna especie qumica involucrada en la reaccin volumtrica

Ejemplo El I2 es un producto que aparece frecuentemente en grannmero de valoraciones oxidimtricas y reductimtricas y quepuede ser detectado con el indicador de almidn

almidn + I3 - complejo azul

Esto permite realizar volumetras con yodo, pese a su escasopoder oxidante. El indicador es rpido y sensible a la aparicinde I2. Se puede usar el complejo (mtodo indirecto).

*

I2 + I- I3 -*

modulo 8 volumetria redox

Documents