VOLUMETRIA REDOX. PERMANGANOMETRIA

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 Nº de e- que posee en juego dicha sustancia.

Las soluciones valoradas de los oxidantes mas comunes en la titulación de los reductores son: KMnO4, K2Cr2O7, KI, mientras que los reductores más comunes son: Na2C2O4, H2C2O4, Cl-.

 Preparación y valoración del kMnO4 0,1 N Fundamento:El MnO4K no puede obtenerse con suficiente pureza para usarlo como patrón

primario (aún el KMnO4 para análisis contiene siempre pequeñas cantidades de MnO2). Además el agua destilada puede contener sustancias orgánicas que pueden llegar a reducir el KMnO4 a MnO2 y el mismo KMnO4 es capaz de oxidar al agua según la ecuación:

4KMnO4 + 2H2O à 3O2+ 4MnO2 + 4 KOH  4[MnO4

- +3e- +2H2O à MnO2 + 4OH-]3[4OH - à O 2 + 4e - + 2H 2O]4MnO4

- + 8H2O +12 OH- à4MnO2 +16 OH- + 3 O2 +6H2O2 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 KMnO4 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 KMnO4. 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 Na2C2O4 anhidro, As2O3, etc. El más común es el Na2C2O4 que se puede adquirir con muy elevado grado de pureza y se lo disuelve en medio sulfúrico con formación de H2C2O4: 

2 KMnO4 + 5Na2C2O4 + 8H2SO4 à 2MnSO4 +10 CO2 + 8H2O + 5 Na2SO4 + K2SO4

 2[MnO4

- + 8H+ + 5e- à Mn++ + 4H2O]5[C2O4

= à 2CO 2 + 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) a)     La temperatura debe ser de aproximadamente 80º 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 H2C2O4 en CO y H2O.

b) 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 KMnO4 la concentración aumenta y la reacción se hace instantánea.

c) c)      En la valoración con KMnO4 0,1N el indicador es el mismo KMnO4, 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 KMnO4, por la presencia de iones Mn y Cl- y por lo tanto debemos esperar que persista 30 segundos.

 Técnica:1) 1)     Preparación de la solución 0,1 N de KMnO4

Pesar en balanza granataria la cantidad de KMnO4 necesario para preparar 1 L de solución 0.1 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 ambar con un poco de esa solución, y luego se la envasa.

2) 2)     Valoración de la solución de KMnO4

Medir con pipeta aforada 10 ml de solución de Na2C2O4 y colocarla en un Erlenmeyer, diluir y agregar 5 ml de H2SO4 9N. Calentar a principio de ebullición y valorar con KMnO4 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 

0,09551 47.10

1.010

4

4242

4

ml

Nml

V

NVN

KMnO

OCOCKMnO