Métodos :Método de MohrMétodo de VolhardMétodo de FajansLa volumetría de oxidación reducciónSemi reacciones de oxido reducción

Método de Mohr

En este método se realiza una valoración directa empleando como valorante una solución de AgNO3 y como indicador una solución de K2CrO4. El punto final de la valoración se detecta por la aparición de un segundo precipitado de Ag2CrO4 (de color rojizo) una vez que haya terminado de precipitar el analito objeto de cuantificación.

Una de las aplicaciones fundamentales del método de Mohr es la determinación de NaCl en alimentos. Las reacciones que tienen lugar son:

La utilización de K2CrO4 como indicador se basa en la capacidad del anión CrO42- de formar con la Ag+ un precipitado pardo rojizo de Ag2CrO4 que en ciertas condiciones comienza a depositarse solo después que los iones Cl-, que se determinan, sean prácticamente precipitados por completo como AgCl.

El método de Mohr

Es utilizado en valoraciones químicas de cloruros y bromuros, con plata, utilizando como indicador el cromato potásico. La formación de Ag2CrO4, de color rojo, nos indicará el punto final de la valoración. Durante la valoración, las condiciones que deben darse deben ser tales que el cloruro precipite de manera cuantitativa como cloruro de plata antes de que se consiga formar el precipitado de Ag2CrO4. Por otra parte, el indicador debe ser lo bastante sensible como para poder dar un cambio de color apreciablemente nítido, con una pequeña porción de plata.

En el método de Mohr el cromato de potasio es un indicador, el cual después que los iones cloruro han reaccionado produce cromato de plata, rojo:

Ag+ (aq) + CrO42- (aq) → Ag2CrO4 (s) (Ksp = 9 × 10−12)

La solución necesita ser neutra, o casi neutra: pH 7-10, debido a que a pH alto se genera hidróxido de plata. Por el contrario, a pH bajo el cromato produce H2CrO4, reduce el contenido de iones cromato y retarda la formación del precipitado. Los carbonatos y fosfatos precipitan con la plata. Para evitar resultados inexactos se necesita que no haya estos aniones.

El método de Mohr

se puede adaptar para determinar el contenido total de cloro de una muestra, al encender la muestra con acetato de calcio, y luego acetato de hierro(III). El acetato de calcio «fija» el cloro libre, precipita los carbonatos y neutraliza la solución resultante. El acetato de hierro(III) remueve los fosfatos. Se disuelven todos los cloruros del residuo y luego se les titula.

Método de Volhard

Método a través del cual se puede detectar el punto final de la valoración y que no implica la formación de un segundo precipitado, es aquel en que el punto final se detecta por la formación de un complejo coloreado. El procedimiento de este tipo más conocido es el método tiocianométrico de Volhard. El método de Volhard es un método de valoración indirecto (por retroceso), el cual se fundamenta en la precipitación completa de sales de plata utilizando un medio ácido.

En esta técnica se añade a la solución del analito una cantidad exactamente conocida de patrón valorante de AgNO3, una parte de la cual reacciona con el halogenuro formando el correspondiente precipitado. Posteriormente, el exceso de AgNO3

que no reaccionó con el analito se valora con solución patrón de KSCN o NH4SCN utilizando como indicador una sal de Fe(III). Las reacciones que tienen lugar son las siguientes:

Ag+ + X- AgX (s)

Ag+ + SCN- AgSCN(s)

Al consumirse totalmente el exceso de AgNO3

en la valoración con el SCN- , una gota adicional de este último reacciona con el indicador de Fe(III) formando un complejo de color rojizo e indicando el final de la valoración. La reacción que ocurre es:

Fe + nSCN-3+Fe(SCN)n3 – nRojizo

El método de Volhard se emplea para la determinación de prácticamente todos los halogenuros usuales (I-, Br--, Cl-) con lo cual supera las ventajas del método de Mohr, aunque para el caso de la determinación del ion Cl-, es necesario adoptar algunas medidas especiales.

Método de fajans

El método de Fajans para analizar cloruros por volumetrías de precipitación utiliza un indicador de adsorción que consiste en que ciertos compuesto orgánicos como fluoresceína y sus derivados son adsorbidos por un precipitado con un cambio de color característico muy cercano o en el punto de equivalencia de la titulación.

Este método consiste en la titulación de una muestra de cloruros, con una solución estándar de nitrato de plata (AgNO3 0.1M). Se utiliza como indicador la fluoresceína, que es un ácido débil orgánico y halogenado (tiene cloro presente).

• La adsorción de algunos iones sobre la superficie de los precipitados también puede servir para indicar el final de valoraciones por precipitación. Se conoce que el color de una sustancia se puede cambiar por adsorción de colorantes sobre su superficie.

Fajans y sus colaboradores investigaron las propiedades de la fluoresceína y fluoresceínas sustituidas fundamentalmente como indicadores de adsorción. Estos reactivos son compuestos orgánicos coloreados, ácidos o bases débiles, cuyo funcionamiento como indicadores se puede explicar tomando como ejemplo a la fluoresceína y una valoración de iones Cl- con AgNO3.

1. El indicador sólo se adsorbe en su forma aniónica y por lo tanto, su constante de disociación define el pH mínimo para lograr un punto final satisfactorio. En el caso de la fluoresceína la valoración de cloruros se puede efectuar en el intervalo de pH de 6.5 a 10. El límite superior se debe a la precipitación del óxido de plata hidratado. La fluoresceína se emplea también para la valoración de bromuros y yoduros. La diclorofluoresceina es un derivado de la fluoresceína con un carácter ácido más fuerte, por lo tanto se permite mayor acidez en las valoraciones (hasta pH 4).

Deben tenerse en cuenta algunos requerimientos para que sea efectivo el método de valoración que emplea

indicadores de adsorción.

Otro derivado es la tetrabromofluoresceina (eosina) que se emplea para la valoración de bromuros, yoduros y tiocianatos (incluso hasta pH=2) pero no se emplea para valorar cloruros ya que este indicador se adsorbe sobre el AgCl antes de que este precipite cuantitativamente. En la valoración de cloruros con fluoresceína existen las mismas interferencias que en el método de Mohr, debidas la pH del medio.

2. Como la adsorción es un fenómeno de superficie, el precipitado debe producirse en un estado de alta dispersión (mantenerse en estado coloidal). Se debe añadir alguna sustancia que preserve el coloide, por ejemplo, la dextrina cumple con esta función.

3. El precipitado debe adsorber fuertemente a sus iones.

4. El ion del indicador que se emplee debe ser repelido por los iones que se adsorben antes del punto de equivalencia y debe ser fuertemente atraído por los iones adsorbidos sobre el precipitado después del punto de equivalencia.

5. No deben estar presentes en la solución, altas

concentraciones de electrolitos, ya que se reduce la superficie del precipitado (se destruye el coloide).

La volumetría de oxidación reducción

La volumetría de oxidación reducción, también conocida como volumetría redox. La sustancia que se reduce o acepta electrones se denomina agente oxidante y la que se oxida o cede electrones se denomina agente reductor, es decir, el agente oxidante acepta los electrones que le transfiere el agente reductor.

Los métodos volumétricos basados en procesos de oxidación reducción son más numerosos y diversos que los basados en cualquier otro tipo de reacción. Las volumetrías redox utilizan reacciones de oxidación-reducción entre reactivo y analito. Los analitos reductores se titulan con una solución de un reactivo oxidante de concentración perfectamente conocida; en el caso de analitos oxidantes, estos son titulados con una solución de un reactivo reductor.

Para una buena determinación por volumetría redox es necesario que se cumplan las condiciones experimentales generales de la volumetría que específicamente serían: Que este perfectamente definida la estequiometria de la

reacción. Que exista la mayor diferencia de potencial entre los dos

sistemas reaccionantes. En ocasiones es necesario utilizar oxidantes o reductores auxiliares o acondicionadores para llevar las especies que intervienen a un estado de oxidación adecuado para lograr esto.

Que la reacción sea homogénea y con una elevada velocidad de reacción (puede ser necesario añadir un catalizador).

Que se logre experimentalmente un punto final lo más cercano al punto de equivalencia.

En esto último tiene una gran influencia el indicador, en caso de que se utilice (algunos procesos con colores diferentes de las especies que intervienen pueden no necesitarlo). En general deberemos tomar en cuenta también el proceso redox del indicador

Las aplicaciones de la volumetría redox. Como gran parte de los elementos se presentan en más de

un estado de oxidación, son muchas las sustancias que pueden determinarse por valoración redoximétrica. Para ello se emplean relativamente pocos reactivos, ya que un oxidante fuerte como el permanganato de potasio, puede ser utilizado para valorar un gran número de reductores y de forma análoga un reductor fuerte puede ser utilizado para valorar un gran número de oxidantes.

Entre los oxidantes más utilizados tenemos al permanganato de potasio, el dicromato de potasio, el cerio(IV) y el yodo. Entre los reductores se encuentran las disoluciones ferrosas y el tiosulfato de sodio. Compruebe en la tabla de potenciales los potenciales normales de reducción de estas sustancias.

La realización del análisis volumétrico por un método redox es similar a las valoraciones ácido base. En este caso no es el pH la indicación del avance de la valoración sino el potencial del sistema.

Semi reacciones de

oxido reducción

¿Qué es un ion?los elementos son considerados átomos individuales y tienen la misma cantidad de protones y electrones, en un átomo nunca aumenta o disminuye la cantidad de protones, pero la cantidad de electrones puede variar ya sea aumentando, o disminuyendo. Cuando esto pasa el átomo o elemento deja de llamarse átomo, ahora se llamaría (ion), y dentro de estos caben iones positivos llamados cationes y iones negativos llamados aniones.

¿Cuantos tipos de iones hay?

Los iones se dividen en aniones y cationes

Cationes: es cuando el átomo pierde electrones y queda eléctricamente positivo ya que en su mayoría o completamente dependiendo del átomo queda con mas protones que electrones.

Aniones: Es cuando los átomos reciben electrones del átomo que acaba de perder sus electrones y se reduce ya que la carga de los electrones es negativa el átomo se sigue reduciendo con sus ya nuevos electrones

Nombre de las partes de una ecuación química

Sn + HNO3 + H2O H2SnO3 + NO

REACTIVOS PRODUCTOS

reglas de las semi reacciones de oxido reducción

1.     se debe igualar cada semi-reacción en cuanto a átomos (balance de masa) y en cuanto a carga (balance de cargas)

2.     al escribir las semi-reacciones y equilibrar las cargas, se deben agregar electrones a la derecha en la oxidación (hay pérdida de electrones)  y a la izquierda en la reducción (hay ganancia de electrones).

3. como en la ecuación total no aparecen electrones, se debe multiplicar cada semi-reacción, si fuese necesario, por un número que permita igualar los electrones de la derecha con los electrones de la izquierda, a fin de que se simplifiquen.

4. Sumar las semi-reacciones y comprobar que los átomos y las cargas estén equilibradas a ambos lados de la ecuación.

Resolución de una ecuación química con el método redox

Sn + HNO3 + H2O H2SnO3 + NO

por su atención