UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGAFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y METALRGIAESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INDUSTRIAS ALIMENTARIASDEPARTAMENTO ACADMICO DE INGENIERA QUMICALABORATORIO DE QUIMICA ANALITICA ASIGNATURA : Qumica analtica QU-241

PRCTICA N10

VOLUMETRA DE REDOX

PROFESOR : Ing. TREJO ESPINOSA, Abrahn Fernando. ALUMNA : Loayza medina, Esther GRUPO : Viernes 8-11pm FECHA DE EJECUCIN: 25-11-2011 FECHA DE ENTREGA : 2-12-2011

AYACUCHO PER2011

INTRODUCCIN

El anlisis volumtrico basado en el uso de agentes oxidantes y reductores ha generado una gran variedad de tcnicas entre las que cabe mencionarse la permanganimetra, dicromatometra, Yodimetra, etc.

En los mtodos Yodimtricos la reaccin: I2 + 2 e- 2I-Es reversible. Las sustancias con un potencial de reduccin mucho menor que el del sistema I2/I- son oxidadas por el yodo y pueden titularse con una solucin valorada de yodo. Algunos ejemplos son el sulfito, el sulfuro, el tiosulfato, el Sn (II), etc. Por otra parte, el ioduro ejerce una accin reductora sobre los sistemas fuertemente oxidantes, con la formacin de una cantidad equivalente de yodo. El yodo liberado se titula con una solucin valorada de tiosulfato. Algunos ejemplos son el cerio, dicromato, agua oxigenada, iodato, etc.

Dado que el yodo en soluciones acuosas de ioduro tiene un intenso color amarillo o marrn, su presencia se hace evidente an en muy bajas concentraciones. En consecuencia, en soluciones incoloras el yodo puede servir como autoindicador. Sin embargo, si se usa almidn como indicador se obtiene un viraje ms pronunciado en el punto final, ya que uno de los componentes principales del almidn, la amilosa, forma con el yodo complejos de adsorcin de color azul.

I. OBJETIVO: Preparar soluciones redox Valorar las soluciones Determinar el contenido de Fe en una muestra

II. FUNDAMENTO TEORICO:

VOLUMETRA DE REDOX

Las volumetras redox utilizan reacciones de xido - reduccin entre reactivo y analito.Los analitos reductores se titulan con una solucin de un reactivo oxidante de concentracin perfectamente conocida; los roles se invierten en el caso de analitos oxidantes. Como en toda determinacin volumtrica es necesario que la estequiometra de la reaccin este perfectamente establecida, que la reaccin sea rpida, y que se cuente con los medios para generar un pf tan cercano al pe como sea posible.En primer lugar veremos cmo se calcula una curva de titulacin; a partir de ella decidiremos acerca de la factibilidad de la titulacin, elegiremos indicador y estimaremos los errores sistemticos de la titulacin.

Valoracin redox:Estas valoraciones estn basadas en una reaccin de redox entre un agente oxidante y un agente reductor. El agente oxidante (o el agente reductor) se aade en la bureta previamente lavada con el mismo agente oxidante. El reductor (o el agente oxidante) se aade en el matraz erlenmeyer, previamente lavado con agua destilada. Como en una valoracin cido-base, la solucin estndar es la que se coloca a menudo en el matraz, y la solucin cuya concentracin debe ser determinada se coloca en la bureta. El procedimiento para realizar las valoraciones redox es similar al requerido para realizar las valoraciones cido-base.La mayora de las veces se utiliza un el potencimetro o un indicador redox para determinar el punto final de la valoracin. Por ejemplo, cuando uno de los componentes de la valoracin es el agente oxidante dicromato de potasio, el cambio de color de la solucin de naranja a verde no es definido y se utiliza un indicador como la difenilamina. El anlisis de vinos para determinar su contenido de dixido de azufre requiere el empleo de yodo como un agente oxidante. En este caso, se utiliza almidn como indicador; un complejo de almidn-yodo azul se forma en el momento en que un exceso de yodo est presente, sealando as el punto final de la valoracin.Por otro lado, algunas valoraciones redox no requieren un indicador, debido al color intenso de alguno de los componentes. Por ejemplo, en una valoracin donde est presente el agente oxidante permanganato de potasio, un color rosado que persiste seala el punto final de la valoracin, y por lo tanto no se requiere ningn indicador particular.

2. Curva de titulacin de Fe (II) con Ce(IV):

La titulacin utiliza la reaccinFe+2 + Ce+4 Fe+3 + Ce+3 (1)Cuando el objetivo es la determinacin del contenido total de hierro presente en la muestra, antes de titular debe reducirse todo el metal a Fe(II) aplicando alguno de los procedimientos que oportunamente sern discutidos. Como reactivo se emplea una solucin de una sal de Ce(IV), como Ce(HSO4)4 Ce(SO4)2. 2(NH4)2SO4. 2 H2O (sulfato crico amnico) en medio fuertemente cido (generalmente 1 M).

Indicadores Redox

IndicadorColor IredColor IOxE0, Vol

ndigo, MonosulfatoIncoloroAzul

0.26

Azul de metileno

incoloro

azul0.36

Difenilaminaincoloro

violeta0.76

Difenlamina, sulfonato de barioIncoloro

violeta0.84

FerroinaRojoAzul plido

1.06

Ac. N- FenilantranilcoIncoloroRojo violeta1.08

Tris(2,2-bipyr)Ru(III)IncoloroAzul plido1.25

Patrones Primarios

De Oxidantes Na2C2O4 As2O3 ( Necesita catalizador I- o OsO4 ) Fe(NH4)2SO4 ( Sal de Mohr) Fe metlico de 99.9% de pureza Fe(CN)6-

De Reductores KIO3 K2Cr2O7 Ce(NH4)2(NO3)6 I2 Sublimado Cu2+ (obtenido de Cu metlico Puro) para valorar KIReactivos ms utilizados Oxidantes MnO4- CrO4 - Cr2O72- IO3- I2 Ce4+ Reductores Fe(CN)6- Fe2+ Hg22+ Sn2+ Cr2+,V2+,Ti3+( en atmsfera Inerte)

III. MATERIALES DE LABORATORIOa. Materiales y enseres: esptula pipeta bureta matraz erlenmeyer de 250 ml probeta de 50 ml agitador de vidrio frasco lavador Balanza analtica.b. Reactivos: Oxalato de sodio Na2C2O3 0,1 N Cromato de potasioKCrO4 KI para anlisis Acido clorhdrico HCl concentrado Acido sulfrico H2SO4

c. Equipos: Balanza analticaIV. PRUEVAS EXPERIMENTALES:Ensayo N1: preparacin de solucionesA. Preparar el nitrato de plata Pesar la cantidad necesaria de AgNO3 para preparar solucin de 0.1 N en 250ml con el debido calculo:

g

B. Preparar el KSCN Para Pesar la cantidad exacta de KSCN para preparar solucin de 0.1 N en 250ml con el debido calculo:

Ensayo N2: valoracin de las soluciones. A. De AgNO3 Pesar 0.0500 de patrn de NaCl, disolver en 20ml de agua Agregar 3 gotas de indicado de cromato de potasio Cargar la bureta con AgNO3 Colocar el matraz que contiene la solucin debajo de la bureta y dejar escurrir lentamente el AgNO3 Se contina la adicin de AgNO3 hasta que quede un precipitado de color rojo AgNO3 + NaCl AgCl +NaNO3 Peso de NaCl = 0.0503 Volumen gastado = 87.7 ml Calculo :

De AgNO3 Medir 10ml de AgNO3 y agregar gotas de indicador sal frrica Se carga la bureta con KSCN hasta el aforo Se coloca el matraz debajo de la bureta y dejar escurrir lentamente el KSCN Agregar el KSCN hasta que el precipitado quede blanco

Volumen de AgNO3= 22ml Volumen gastado=25.9Calculo:

Ensayo N 3 determinaciones A. Cloruros en el agua de cao () Tomar 100ml de agua de cao en un matraz, agregar el indicador cromato de potasio Cargar la bureta con solucin de y dejar escurrir sobre el matraz Seguir la operacin hasta que quede un precipitado marrn. Volumen gastado = 13.1 , 12.3 y 13.3

Calculo:

B. Cloruros en el suero (KSCN) Medir 1ml de suero y 20 ml de Despus agregar la sal ferrosa Se carga la bureta con KSCN hasta el aforo Se coloca el matraz debajo de la bureta y dejar escurrir lentamente el KSCN

50 ml AgNO3 + 1 ml de suero

Calculo:

4.8 4.9

Ensayo N1: preparacin de la solucin de KMnO4 de 0.1N a 250ml

Pesar la cantidad necesaria de KMnO4 para preparar solucin de 0.1 N en 250ml con el debido calculo:

Ensayo N2: valoracin de la solucin KMnO4. Pesar 0.1000g de patrn de Na2C2O4, disolver en 20ml de agua Agregar 3 gotas acido sulfurico Cargar la bureta con KMnO4 Colocar el matraz que contiene la solucin debajo de la bureta y dejar escurrir lentamente el KMnO4 Se contina la adicin de KMnO4 hasta que quede un precipitado de color frambuesa. MnO4 + C2O4 Mn+2 + CO2

m Na2C2O4 = 0.1127 0.1146 0.1026Vgastado = 12ml 15.3ml 14.6ml

Calculo :

El promedio de la concentracin de KMnO4 = 0.1Ensayo N 3: determinacin de Fe Pesar la pastilla, proceder a triturar. Pesar la pastilla triturada un 0.1000g aproximadamente Agregar 20ml de HCl y 230ml de agua, filtrar la solucin. Cargar la bureta con solucin de KMnO4 y dejar escurrir sobre el matraz Observar los resultados.

Vgastado = 1.5ml 1.1ml 0.9ml 0.5ml 0.7ml

Calculo:

V. CONCLUSIN

En la prctica Se logro cumplir con los objetivos planteados: Logrando preparar las soluciones redox. Se pudo calcular la cantidad de hierro existente en la muestra dada.

VI. DISCUSIN

El K Cr O es lo bastante fuerte para oxidar el Fe cuantitativamente, pero la reaccin entre el Cr O y Cl podemos deducir que no interferira en la valoracin de Fe. Pero el dicromato de potasio oxida al cloruro en soluciones cidas muy fuertes. Esto se debe a que la constante de equilibrio de la reaccin depende de la concentracin de protones, [H 14.En la estandarizacin de soluciones de Ce como valorante frente a As en un medio cido clorhdrico, el Ce no oxida rpidamente al Cl.Anlogamente la estandarizacin de solucin valorante de KMnO4 frente a soluciones de As en medio HCl es un mtodo confiable, no ocurre oxidacin apreciable de cloruros an cuando el KMnO4 es un oxidante lo bastante enrgico para reaccionar hasta cierto grado con el Cl.Sin embargo cuando se valora Fe+2 con KMnO en HCl se oxida el Cl, esto se explica por la reaccin entre el permanganato y Fe (II) que induce la oxidacin del cloruro a cido hipocloroso. El mecanismo de esta reaccin inducida parece entraar la formacin de un estado de oxidacin superior inestable del Fe, por ejemplo Fe(IV) o Fe(VI), con la consiguiente reduccin a Mn(III) o Mn(IV) que pueden todos ellos oxidar subsiguientemente al Cloruro.Como la muestra casi siempre se disuelve en HCl, en especial si son minerales de Fe, existe la posibilidad de error considerable en la determinacin de Fe con KMnO4.

VII. CUESTIONARIO

1. Defina: a) Reduccin: En qumica, reduccin es el proceso electroqumico por el cual un tomo o ion gana electrones. Implica la disminucin de su estado de oxidacin. Este proceso es contrario al de oxidacin. Cuando un ion o un tomo se reducen presenta estas caractersticas: Gana electrones. Acta como agente oxidante. Es reducido por un agente reductor. Disminuye su estado o nmero de oxidacin.b) Oxidacin: La oxidacin es una reaccin qumica muy poderosa donde un compuesto cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidacin.[2] Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidacin o una reduccin es un proceso por el cual cambia el estado de oxidacin de un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un intercambio de electrones. Suponer esto -que es un error comn- implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son inicos, puesto que es en stos compuestos donde s se da un enlace inico, producto de la transferencia de electrones.

c) Agente oxidante: Es el elemento qumico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidacin inferior al que tena, es decir; reducido.d) Agente reductor es aquel elemento qumico que suministra electrones de su estructura qumica al medio, aumentando su estado de oxidacin, es decir; oxidndose.e) Permanganato: El permanganato de potasio, permanganato potsico, minerales chamaleon, cristales de Condy, (KMnO4) es un compuesto qumico formado por iones potasio (K+) y permanganato (MnO4). Es un fuerte agente oxidante. Tanto slido como en solucin acuosa presenta un color violeta intenso.Es utilizado como agente oxidante en muchas reacciones qumicas en el laboratorio y la industria.Se aprovechan tambin sus propiedades desinfectantes y en desodorantes. Se utiliza para tratar algunas enfermedades parasitarias de los peces, o en el tratamiento de algunas afecciones de la piel como hongos o dermatosis. Adems se puede administrar como remedio de algunas intoxicaciones con venenos oxidables como el fsforo elemental o mordeduras de serpientes.f) Estndar primario A estndar primario en qumica es una sustancia confiable, fcilmente cuantificada. Las caractersticas de un estndar primario incluyen: Alto pureza Estabilidad (punto bajo reactividad) Bajo higroscopicidad y florescencia Alto solubilidad (si est utilizado adentro titulacin) Alto peso equivalente2. Realice los siguientes clculos para la preparacin de una solucin de KMnO4

0.5 N en un volumen de 100mlsolucin

VII. BIBLIOGRAFIA:1. HAMILTON-SIMPON-ELLIS: Calculo De La Qumica Analtica. 1969. Edic. Castillo. octava edicin. Espaa.2. VOGEL, ARTHUR. Qumica Analtica Cualitativa. Dapesluz. 3. SCHENK, George. Qumica analtica cualitativa FRITZ, James. tercera edicin, Mxico -1979, editorial limusa.

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