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Luis AcevedoBrigette ArrietaCarlos EspinosaMoiss GalezoAntonio NioLuz Adriana PuelloJaime PuelloDavid Quintana

Universidad De Cartagena2013

Mtodos volumtricos de oxido-reduccinmoisesOxidimetra Es la evaluacin estequiometria Redox de una titulacin, de alguna sustancia utilizando fuertes oxidantes como el KMnO4 o el K2Cr2O7

MTODO CON PERMANGANATO Es una forma de valoracin redox perteneciente a las Oxidimetria , muy popular este mtodo de valoracin debido a su bajo costo y su clara observacin del cambio de color; en donde se hace uso del permangato de potasio(solucin altamente oxidante)Cuya reaccin es la siguiente MnO4 + 8H +Se ----------- Mn + 4 H2O

Determinaciones directas En disolucin cida. La mayor parte de las valoraciones con permanganato se verifican en disolucin cida con formacin de manganeso (II) como producto de reduccin, por este medio se pueden identificar : ion oxalato, ion ferrocianuro, arsnico (III), antimonio (III), perxido de hidrgeno, perxidos y percarbonatos, dixido de sulfuro, ion sulfuro.

MTODO CON YODO La Yodimetria constituye una parte de los mtodos de oxidacin-reduccin, que se refiere a las valoraciones de substancias reductoras mediante soluciones de yodo, El ion triyoduro constituye la especie principal que existe en las disoluciones de yodo, tanto en las utilizadas como reactivo valorante en mtodos directos, como en las formadas por oxidacin del ion yoduro en mtodos indirectos.

Mtodos directos (Yodimetra) El mtodo directo consiste en la valoracin de reductores relativamente fuertes con disolucin patrn de yodo. En algunos casos es conveniente aadir una cantidad conocida de disolucin de yodo en exceso, valorando despus por retroceso con tiosulfato sdico. Algunos de los mtodos son: Sulfuro de hidrgeno y sulfuros metlicos Mezclas de sulfuro y tiosulfato Compuestos de antimonio (III) Determinacin de agua por el mtodo Karl Fischer

MTODO CON DICROMATO El dicromato en disolucin cida no es un oxidante tan fuerte como el permanganato potsico; no obstante tiene ventajas:Existe en el comercio en calidad de patrn primario, las disoluciones patrn pueden prepararse por el mtodo directoSon estables indefinidamenteEl dicromato potsico dcimo normal es suficientemente transparente para que se perciba en la bureta el fondo del menisco.

Mtodo de valoracin La mayor parte de las sustancias valorables con permanganato pueden valorarse tambin con dicromato. Algunas aplicaciones mas especificas se enumeran a continuacin: Uranio Sodio Formas reducidas de ciertos cationes Compuestos orgnicos

MTODOS CON CERIO (IV)Los compuestos slidos del cerio (IV) son amarillo anaranjados y sus disoluciones presentan una coloracin anloga a las de dicromato potsico.Las disoluciones de cerio (III) son incoloras. Aunque la disolucin de cerio (IV) puede ser autoindicadora, la mayor parte de los procedimientos en que se recomienda como reactivo valorante especifican el uso de los indicadores redox de la familia de fenantrolina ferrosa, que proporcionan un viraje mas pronunciado, desde el rojo intenso al azul plido cuando se oxida el indicador.

Propiedades de las soluciones cricas como reactivos oxidimtricos

Las disoluciones de cerio son estables indefinidamente. Pueden hervirse sin descomposicin en presencia de cido sulfrico. Solamente puede haber un cambio en el nmero de oxidacin. El potencial del sistema puede hacerse variar. La solucin en caso de que todos los dems componentes de la muestra sean incoloros puede ser autoindicadora. Pueden utilizarse solamente en medio cido, y que en medio alcalino tiene lugar la precipitacin del hidrxido o del oxido hidratado.

MTODOS CON BROMATO El ion bromato en disolucin cida es un oxidante fuerte, reducindose a ion bromuro. El patrn primario de bromato de potasio se puede conseguir comercialmente y utilizarse directamente para preparar soluciones patrn que son estables indefinidamente.

La disolucin patrn de bromato encuentra aplicaciones en la valoracin de cierto numero de sustancias inorgnicas, como arsenito, antimonio, mercurio (I), hexacianoferrato (II) e hidracina. Resulta especialmente apta para la determinacin de ciertos compuestos orgnicos, que sufren una bromacin por sustitucin de tomos de hidrgeno sobre anillos aromticos por tomos de bromo. Como fuente de bromo libre se utiliza en estas reacciones una disolucin cida de bromato.

Es la evaluacin estequiometria de una sustancia , por medio de una titulacin en la que se emplean reductores para tal efecto , en la bureta. La sustancia valorante es ahora un agente reductor, como los iones tiosulfato, yoduro o hierro (II). Son menos empleadas que las oxidimetras.

REDUCTIMETRA

VALORACIONES INDIRECTAS CON YODUROSEl yoduro no se puede usar directamente, ya que sus disoluciones amarillas se oxidan 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 tiosulfato sdico. (Yodometras) El tiosulfato no es patrn primario y se estandariza con KIO3 + KI.

Propiedades de las soluciones de yodo

Las soluciones de yodo carecen de estabilidad por varias razones : la volatilidad del soluto.las prdidas de yodo en un recipiente abierto ocurren relativamente rpido aun en presencia del ion yoduro. las soluciones de yodo atacan lentamente los materiales orgnicos razn por la cual debe evitarse el contacto con humos o sustancias orgnicas. la oxidacin del yoduro ocasiona cambios en la molaridad de la solucin.

Normalizacin y aplicacin de la sustancia de yodo

YodometriasYodimetriasSe basan en el equilibrioreversibleque hay entre el ionoxidanteyodo (I2) y el triyoduro (I3-) con el ionreductoryoduro (I-)Valoraciones de sustancias oxidantes o reductoras mediante soluciones de yodo.Acta bajo la adicin de un exceso de iones yoduro a una solucin que contiene un agente oxidanteSe requieren agentes reductores fuertes que reducen el yodo a yoduro.Se titula con una solucin estandarizada de tiosulfato de sodio.YODOMETRIALas titulaciones yodometricas consisten en una titulacin indirecta que emplea el yoduro de potasio como agente reductor KI.

Lasal de Mohrcontiene Fe2+ en forma de unasal doble, sulfato de hierro (II) y amonio hexahidratado.La formula qumica es:Fe(NH4)2(SO4)26H2O. Son poco estables y deben estandarizarse con dicromato.

REDUCTIMETRIA CON LA SAL DE MOHRSal de MohrGeneralOtros nombresSal de MohrFrmula semidesarrolladaFe(NH4)2(SO4)2.6H2OPropiedades qumicasProducto de solubilidad2,64.10-39

REACCIN DE OXIDACION/REDUCCION EN CELDAS ELECTROQUIMICAS

1)2)POTENCIALES DE ELECTRODO

El equilibrio de Oxidacin/Reduccin, se puede estudiar midiendo los potenciales de las celdas electroqumicas en las cuales participan las dos semirreacciones que alcanzan el equilibrio.ELECTRODO DE REFERENCIA ESTNDAR DE HIDROGENO

POTENCIAL DE UN ELECTRODO

Potencial de una celda en la cual el electrodo en cuestin es el electrodo derecho y el electrodo estndar de hidrogeno es el electrodo izquierdo.Bendice a mi familia seor23Al considerar una reaccin reversible:aA + bB + . + ne- cC + dDLetras maysculas: Especies participantes (tomos, molculas, etc.)Letras minsculas: numero de moles de cada especie de la semireaccine- : electrones

Entonces, el potencial de un electrodo sera

Donde;Eo= Potencial estndar de electrodoR= Constante universal de los gases 8.314 J K-1 *mol-1T= Temperaturan= numero de electrones que aparecen en la semireaccinF= Faradio 96485 C(Culombios) por mol de electronesLn= 2.303 log

POTENCIAL Estndar De ELECTRODOPara una semireaccin, E se define como el potencial de electrodo cuando todos los reactivos y productos de una semireaccin tienen una actividad unitaria.

El potencial estndar de electrodo es una importante constante fsica que suministra informacin cuantitativa respecto a la fuerza impulsadora de la reaccin de semicelda.

jaimedavidAPLICACIONES DE LASVALORACIONESXIDO/REDUCCIN

AGENTES REDUCTORES YOXIDANTES AUXILIARESLa sustancia para analizar debe encontrarse en un estado de oxidacin, pero hay diferentes agentes que modifican esto.

Se debe utilizar un agente reductor u oxidante auxiliar, de acuerdo al caso, para unificar el estado de oxidacin

Para servir como pre-oxidante o pre-reductor, el reactivo debe reaccionar cuantitativamente con la sustancia a analizar.

REACTIVOS REDUCTORES AUXILIARESUn buen nmero de metales sirven como agente reductores en presencia del in cloruro, es el caso del aluminio, cadmio, zinc, etc. Que se pueden utilizar en forma de lminas o alambres y se deben realizar procesos auxiliares para eliminar los residuos de agente.

Una alternativa, es utilizar un reductor.

Otro reductor muy utilizado, es el reductor de Walden, el cual utiliza como agente reductor, es plata metlica en grnulos.

La plata no es buen agente reductor a menos que este con in cloruro, u otro que forme una sal de plata de baja solucibilidad.

Uso del reductor de walden y de jonesREACTIVOS oxidantes AUXILIARESBismutato de SodioPerxido de sodio y perxido de HidrgenoPeroxidisulfato de AmonioBismutato de sodioPeroxidisulfato de amonio.Perxido de sodio y Perxido de hidrgenoCe4+38APLICACIONES DE AGENTES OXIDANTES PATRNSemirreaccin a pH1: MnO4-+ 8H+ + 2e- Mn2+ + 4H2O Eo=1,507 V incoloroAplicaciones: Fe2+, C2O42-, Br-, H2O2, As3+, Sb3+, Ce3+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, PO43-KMnO4Inestabilidad de las disoluciones: 4MnO4- + 2H2O 4MnO2(s) + 3O2 + 4OH-Estandarizacin con Na2C2O4 FeSemirreaccin: Ce4+ + e- Ce3+ Eo=1,44 V (en H2SO4 1 M) incoloroAplicaciones: Similares a las del MnO4- y adems aldehdos, cetonas, alcoholes, y cidos carboxlicos. Ejemplo:CH2(CO2H)2 + 2H2O + 6Ce4+ 2CO2 + HCO2H + 6Ce3+ + 6H+ cido malnico cido frmicoLas disoluciones de (NH4)2Ce(NO3)6 en H2SO4 son estables indefinidamente Estndar primario

Las sales Ce(HSO4)4, (NH4)4Ce(SO4)42H2O y Ce(OH)4 tambin se usan para prepararlas disoluciones pero han de ser estandarizadas.Con Na2C2O4 Fe3839Semirreaccin: Cr2O72- + 14H+ + 6e- 2Cr3+ + 7H2O Eo=1,36 VOxidante menos enrgico que MnO4- y Ce4+.Aplicaciones: Fe2+ e, indirectamente, especies que oxiden al Fe2+: NO3-, ClO3-, MnO4-, Cr2O72- o perxidos orgnicos.Sus disoluciones son estables y adems, siendo un estndar primario, no hay que estandarizarlas. I2(aq) + I- I3- K=710 IO3- + 8I- + 6H+ 3I3- + 3H2OSus disoluciones son muy inestables. Estandarizacin con tiosulfato: 2S2O32- + I2 S4O62- + 2I- Semirreaccin: I3- + 2e- 3I- Eo=0,535 VAplicaciones: As3+, Sb3+, Sn2+, H2S, SO2, S2O32-, C6H8O6Prctica de laboratorioAnalito reductor valorado con yodo, produciendo yoduroK2Cr2O7I2YodimetraYodometraSe aade un exceso de yoduro para producir yodo a la disolucin de analitooxidante, valorndose el yodo producido con tiosulfato.3940 APLICACIONES DE AGENTES REDUCTORES PATRNFe2+Semirreaccin: Fe2+ + e- Fe3+Disoluciones preparadas a partir de Fe(NH4)2(SO4)26H2O (sal de Mohr) de FeC2H4(NH3)2(SO4)24H2O (sal de Oesper) en medio H2SO4 0,5 M son estables durante un da.Aplicaciones: perxidos orgnicos, hidroxilamina, Cr(VI), Ce(IV), Mo(VI),NO3-, ClO3-, ClO4- por valoracin del exceso aadido de Fe(II).2S2O32- + I2 S4O62- + 2I-Na2S2O35H2O no es estndar primario, sus disoluciones se estandarizan una disolucin de yodato.Las disoluciones de tiosulfato no son estables, reaccionan con el CO2 disuelto, oxidacin que es catalizada por metales.Semirreaccin:S2O32-Aplicaciones: valorante universal del I3-40