MATERIA: Química Analítica Gral.

T.P. N� 13

COMISIóN N�4

INTEGRANTES DE LA COMISIóN: Alegre Alejandro

Ciut, Andrés

Marino, Marcelo

Weber, Fernando

Nombre de la práctica: Volumetria Redox

La volumetria redox se basa en medir el volumen necesario de una sustancia oxidante o reductora para poder visualizar el punto final de una reacción de oxido-reducción.

Para calcular el peso equivalente, en este caso, se debe dividir el peso molecular por el N� de e^- que posee en juego dicha sustancia.

Las soluciones valoradas de los oxidantes mas comunes en la titulación de los reductores son: MnO₄K, Cr₂O₇K₂, IK, mientras que los reductores más comunes son: C₂O₄Na₂, C₂O₄H₂, Cl^-.

Preparación y valoración del MnO₄K 0,1 N

Fundamento:

El MnO₄K no puede obtenerse con suficiente pureza para usarlo como patrón primario (aún el MnO₄K pro análisis contiene siempre pequeñas cantidades de MnO₂). Además el agua destilada puede contener sustancias orgánicas que pueden llegar a reducir el MnO₄K a MnO₂ y el mismo MnO₄K es capaz de oxidar al agua según la ecuación:

4MnO₄K + 2H₂O à 3O₂+ 4MnO₂ + 4 KOH

4[MnO₄^- +3e^- +2H₂O à MnO₂ + 4OH^-]

3[4OH^- àO₂ + 4e^- + 2H₂O]

4MnO₄^- + 8H₂O +12 OH^- à4MnO₂ +16 OH^- + 3 O₂ +6H₂O

2                                                                                          4

Esta reacción es catalizada por el mismo MnO₂ que se va formando, por el calor, la luz, la presencia de ácidos o bases y sales de Mn, pero si se toman las debidas precauciones en la preparación de la solución y en la conservación de la misma, la reacción puede hacerse razonablemente lenta. Una vez que se disuelve el MnO₄K se debe calentar la solución para acelerar la oxidación de la materia orgánica, con la consiguiente precipitación de MnO₂ y luego se la debe dejar en reposo para que coagule el MnO₂, inicialmente coloidal. A continuación debe separarse ese MnO₂para evitar que catalice la descomposición del MnO₄K. Dicha separación se hace por filtración con lana de vidrio o con crisol filtrante de vidrio, nunca con papel de filtro.

La solución filtrada debe guardarse en frascos oscuros y de ser posible con cierre esmerilado para evitar la acción de la luz y del polvillo atmosférico. La solución así preparada y conservada, son estables durante muchos meses y se la debe valorar contra un patrón primario reductor que pueden ser C₂O₄Na₂ anhidro, As₂O₃, etc. El más común es el C₂O₄Na₂ que se puede adquirir con muy elevado grado de pureza y se lo disuelve en medio sulfúrico con formación de C₂O₄H₂:

2MnO₄K + 5C₂O₄Na₂ + 8H₂SO₄ à 2MnSO₄ +10 CO₂ + 8H₂O + 5 SO₄Na₂ + SO₄K₂

2[MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- à Mn⁺⁺ + 4H₂O]

5[C₂O₄⁼ à 2CO₂ + 2e^-]

2MnO₄^- + 16H⁺ + 5C₂O₄⁼ à 2Mn⁺⁺ + 8H₂O + 10 CO₂

Para obtener resultados concordantes y estequiometricos debe seguirse un modo operativo bastante estricto, que consiste en:

a)     La temperatura debe ser de aproximadamente 80� C (ebullición incipiente) pues a temperaturas menores la reacción anterior es muy lenta y a temperaturas mayores, como ser a franca ebullición se produce la descomposición del C₂O₄H₂ en CO y H₂O.

b)     Por tratarse de un proceso autocatalítico (el catalizador son los iones de Mn que se forman), al comienzo de la valoración, la concentración de iones Mn es muy baja y la reacción es muy lenta, pero luego de agregar algunos ml de MnO₄K la concentración aumenta y la reacción se hace instantánea.

c)      En la valoración con MnO₄K 0,1N el indicador es el mismo MnO₄K, pues basta unas gotas de sol 0,1 para dar un color neto rosado a 200 ml de solución. El color rosado del punto final desaparece lentamente por la reducción gradual del MnO₄K, por la presencia de iones Mn y Cl^- y por lo tanto debemos esperar que persista 30 segundos.

Técnica:

1)     Preparación de la solución 0,1 N de MnO₄K

Pesar en balanza granataria la cantidad de MnO₄K necesario para preparar 1 l de solución o,1 N, teniendo en cuenta su poder oxidante en medio ácido.

Se calienta a ebullición suave durante 30 minutos, se deja enfriar, se filtra a través de lana de vidrio, se pasa a un matraz aforado y se completa con agua hervida y fría.

Se enjuaga un frasco color caramelo con un poco de esa solución, y luego se la envasa.

2)     Valoración de la solución de MnO₄K

Medir con pipeta aforada 10 ml de solución de C₂O₄Na₂ y colocarla en un Erlenmeyer, diluir y agregar 5 ml de H₂SO₄ 9N. Calentar a principio de ebullición y valorar con MnO₄K desde la bureta, regulando el agregado de este de modo que reaccione totalmente antes de agregar una nueva porción. Se toma como punto final cuando aparece un color rosado persistente 30 segundos. Repetir 2 veces más y promediar los valores si son coincidentes.

Vol. De MnO₄K gastado (promedio de las comisiones)=10,47 ml