VALORACIN REDOX (PERMANGANIMETRA)

Objetivo

Determinar la concentracin de un agua oxigenada comercial utilizando otra disolucin de permanganato de potasio de concentracin conocida.

Introduccin

La volumetra es un mtodo utilizado para determinar la medida del volumen del reactivo valorante que reacciona con una sustancia determinada, la cual consiste en la medicin del volumen necesario de una sustancia oxidante o reductora para determinar el punto final de una reaccin redox.

Procedimiento

La volumetra es un mtodo utilizado para determinar la medida del volumen del reactivo valorante que reacciona con una sustancia determinada, la cual consiste en la medicin del volumen necesario de una sustancia oxidante o reductora para determinar el punto final de una reaccin redox.

Luego se prepar una solucin de 0.02 M de permanganato de potasio. Una vez preparada, se llen la bureta con esta solucin.

Despus se mont la bureta y el soporte como se muestra en la foto:

Ya montado el dispositivo, se abri la llave de la bureta para que el permanganato de potasio pudiera caer sobre el matraz con la mezcla y se empez a agitar el matraz hasta conseguir un color ligeramente rosado. Este proceso se hecho una vez por cada integrante del equipo.

Resultados

Durante la prctica se realizaron tres determinaciones, los resultados fueron los siguientes:

A partir de la informacin mostrada en la etiqueta del producto se calcularon los siguientes valores que consideraremos como referencia (tericos):

Comparando los resultados experimentales con los tericos:

Discusin de resultados

La reaccin que se llev a cabo durante la Permanganometra fue la siguiente:

KMnO4+ 3 H2SO4+ 5 H2O2------> K2SO4+ 2 MnSO4+ 8 H2O+ 5 O2

Las semireacciones son:

Oxidacin:H2O2-----> O2+ 2H++ 2e-Reduccin:MnO4-+ 5 e-+ 8 H+-------> Mn2++ 4 H2O

De esta manera se observa que el agua oxigenada acta como agente reductor oxidndose en el transcurso de la reaccin, mientras que el permanganato participa como agente oxidante debido a que experimenta un proceso de reduccin.

Cabe mencionar que esta fue la primera vez que los integrantes del equipo realizaron una titulacin por lo que la nula experiencia fue factor para haber obtenido mediciones un tanto alejadas de la realidad, esto en referencia al volumen de KMnO4requerido para alcanzar el punto final ya que en la primera determinacin esperamos hasta ver un color prpura muy marcado. Sin embargo, esto no era as slo bastaba con que se apreciara un pequea diferencia en el color de la solucin. Por tanto, como se observa los volmenes de KMnO4disminuyeron en las siguientes determinaciones pero hubo equipos que consiguieron volmenes menores (6 ml o 7 ml). As al comparar los datos experimentales con los tericos se puede entender la gran diferencia entre estos. Por ejemplo, si se toma como referencia la determinacin con el menor volumen de KMnO4, experimentalmente la concentracin de la muestra es de 0.01177 mientras que tericamente es de 0.09688 por lo que existe un porcentaje error muy elevado (87.85 %). De igual forma, si contrastamos la concentracin comercial del agua oxigenada obtenida mediante los datos experimentales (determinacin 3, 0.1805 M) y la concentracin terica (0.9688 M), existe una gran diferencia entre stas, habiendo un porcentaje de error de 81.36 %.

A pesar de los errores en el proceso, tambin existen otros factores que pudieron influir de manera importante en los datos obtenidos como la facilidad con la que se descompone el perxido de hidrgeno formando agua y oxgeno. Tal vez se pudiera pensar que la reaccin entre el cido sulfrico y el agua destilada pudo haber afectado pero esto no fue as porque la reaccin es de disolucin y a la vez de hidrolisis. En primer lugar, el cido sulfrico se disuelve en agua para dar SO4 y H30 +, lo que confiere un medio altamente cido:

H2SO4+ H2O----> H3O++ SO4-

De esta manera, si se observan las reacciones de oxidacin y reduccin es posible ver que el cido sulfrico no interviene en la reaccin total. El nico efecto del cido sulfrico al reaccionar con el agua destilada es la modificacin a un medio cido, el cual es necesario para que se lleve a cabo la reaccin ya que las soluciones de permanganato de potasio, corresponden a soluciones altamente oxidantes. De esta manera, la semireacciones que se produce por las oxidaciones es:

MnO4-+ 8H++ 5e-------> Mn2++ 4H2O

Esta semireaccin slo tiene lugar en soluciones de cidos fuertes. De otra manera, en medio menos cido, los productos pueden ser Mn3+, Mn4+,Mn6+. Sin embargo, se requiere de Mn2+ya que cataliza la reaccin entre el H2O2y KMnO4porque las soluciones de permanganato se descomponen lentamente haciendo que la reaccin transcurra de igual forma.

Por tanto el Mn2+evita la acumulacin de excesos locales de la solucin de KMnO4valorante al igual que de otros estados de oxidacin intermedios del Mn, en particular Mn (IV), Mn (V) y Mn (VI). El MnSO4disminuye el potencial de reduccin del permanganato de potasio, por lo que resulta un oxidante ms dbil, as el Mn2+acta como un catalizador positivo aumentado la velocidad de reduccin del KMnO4.

Entonces, para realizar la titulacin se requiere de una gran atencin y cuidado para ser lo ms preciso posible en las mediciones para obtener los mejores resultados, no se debe esperar hasta observar una coloracin muy marcada, simplemente con que se observe un cambio ligero el color se debe detener el proceso ya que de otra manera los resultados no sern precisos y llevarn a conclusiones errneas.

Conclusin

La titulacinun mtodo para determinar la cantidad de una sustancia presente en solucin. Una solucin de concentracin conocida, llamada solucin valorada, se agrega con una bureta a la solucin que se analiza. En el caso ideal, la adicin se detiene cuando se ha agregado la cantidad de reactivo determinadaen funcin de un cambio de coloracin en el caso de utilizar un indicador interno. De este modo, el permanganato de potasio es un agente oxidante, titulante y auto indicador. La titulacin se realiza en medio cido debido a que los iones del cido no se involucran en la reaccin principal sino que son necesarios para generar el medio que permita llevar a cabo la reaccin.

Esta es una tcnica que requiere de gran precisin y es por ello que se debe estar muy atento, mientras se realiza, a los cambios que se presenten. Por ello la experiencia juega un papel importante para quien la lleva a cabo. Es por esto que al ser la primera vez que los integrantes de los equipos realizaban esta tcnica, se obtuvieron resultados muy diferentes ya que mientras unos obtenan el cambio de coloracin al agregar 6 7 ml de permanganato, otros agregaban hasta 20 ml. As, se espera que para futuras prcticas en las que se tenga que utilizar este procedimiento, se obtengan resultados ms cercanos a los tericos y sean similares entre los equipos

Bibliografa:http://ciencia-basica-experimental.net/peroxido.htmRecuperado el 15 de marzo del 2011

http://www.iesizpisuabelmonte.es/Departa/fyq/quimica2/redox.pdfRecuperado el 15 de marzo del 2011

http://www.unedbizkaia.es/archivos/practicas/1112/68/68901074/1112practica02.pdfRecuperado el 15 de marzo del 2011