UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS CAMPUS COATZACOALCOS INGENIERIA QUIMICA PRCTICA 11. YODOMETRA

UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICASCAMPUS COATZACOALCOSINGENIERIA QUIMICA

PRCTICA 11. YODOMETRAEXPERIENCIA EDUCATIVA: QUMICA ANALTICA Y MTODOS INSTRUMENTALES

EQUIPO 1SECCIN 302

YODOMETRIA

Objetivo: Preparar y valorar soluciones estndar de tiosulfato de sodio y de yodo utilizadas en los mtodos yodomtricos de xido-reduccin.

Fundamento: La yodometra constituye una parte de los mtodos de oxidacin-reduccin, que se refiere a las valoraciones de sustancias reductoras mediante soluciones de yodo, y a las determinaciones de yodo por medio de soluciones de tiosulfato de sodio. Ambos mtodos estn basados en la accin oxidante del yodo y reductora de los yoduros, que puede condensarse en la reaccin reversible:

I2 + 2e- 2I-

El sistema redox yodo (triyoduro)-yoduro,

I3- + 2e- 3I-

tiene un potencial estndar de +0.54 V. Por lo tanto, el yodo es un agente oxidante ms dbil que el permanganato de potasio, los compuestos de cerio (IV) y el dicromato de potasio. Por otro lado, el ion yoduro es un agente reductor un poco fuerte; es ms fuerte que el ion Fe (II).

En los procesos analticos, el yodo se emplea como agente oxidante (yodimetra) y el ion yoduro se utiliza como agente reductor (yodometra). Relativamente pocas sustancias son agentes reductores lo bastante fuertes como para titularlas con yodo directamente. Por ello, la cantidad de determinaciones yodimtricas es pequea. No obstante, muchos agentes oxidantes tienen la fuerza necesaria para reaccionar por completo con el ion yoduro y con esto hay muchas aplicaciones de los procesos yodomtricos, en los cuales se adiciona un exceso de yoduro al agente oxidante que se va a determinar, as se libera yodo y ste se titula con solucin de tiosulfato de sodio.La reaccin entre el yodo y el tiosulfato se desplaza totalmente a la derecha. Algunos qumicos prefieren evitar el trmino yodimetra y en su lugar hablan de procesos yodomtricos directos e indirectos.

Procesos yodomtricos directos. Las sustancias ms importantes que son agentes reductores con suficiente fuerza para poder titularlas directamente con yodo son el tiosulfato, el arsnico (III), el antimonio (III), el sulfuro, el sulfito, el estao (II) y el ferrocianuro. El poder reductor de algunas de estas substancias depende de la concentracin del ion hidrgeno y la reaccin slo puede ser cuantitativa con un ajuste adecuado del pH.

El yodo tiende a hidrolizarse en agua, formando los cidos yodhdrico e hipoyodoso,

I2 + H2O HIO + H+ + I-

Deben evitarse las condiciones que incrementan el grado de hidrlisis. Las titulaciones no pueden realizarse en soluciones bsicas y las soluciones de yodo se deben conservar en frascos mbar para prevenir la descomposicin del HIO por la luz.

2HIO 2H+ 2I- + O2(g)El cido hipoyodoso en solucin bsica se puede convertir en yodato:

3HIO + 3OH- 2I- + IO3- + 3H2O

El color de una solucin 0.1 N de yodo tiene suficiente intensidad para que el yodo acte como su propio indicador. Es comn emplear como indicador una solucin (dispersin coloidal) de almidn, ya que el color azul intenso del complejo yodo-almidn funciona como una prueba muy sensible para el yodo. La sensibilidad es mayor en soluciones ligeramente cidas y en presencia de iones yoduro que sus soluciones neutras.

No se conoce el mecanismo exacto de la formacin de estos complejos coloridos, aunque se piensa que las molculas de yodo se retienen en la superficie de la -amilosa, un componente del almidn. La -amilosa o amilopectina, otro componente del almidn, forma complejos rojizos con el yodo y stos no se decoloran con facilidad. Por esta razn no se deben usar almidones que contienen mucha amilocpetina.

Las soluciones de almidn se descomponen con facilidad debido al crecimiento bacteriano pero este proceso se puede retardar esterilizando o adicionando un conservador. Los productos de la descomposicin reaccionan con el yodo y dan una coloracin rojiza. La sensibilidad del indicador disminuye al aumentar la temperatura y con algunos reactivos orgnicos .

Procesos yodomtricos indirectos. Muchos agentes oxidantes se pueden analizar adicionando yoduro de potasio en exceso y titulando el yodo que se libera. Ya que muchos agentes oxidantes necesitan estar en solucin cida con yoduro titulante que se utiliza comnmente es el tiosulfato de sodio.

Por lo general, esta sal se encuentra pentahidratada, Na2S,O3.5H2O. Las soluciones no se deben estandarizar pesando directamente, deben estandarizarse con un estndar primario.

Las soluciones de tiosulfato no son muy estables durante largos periodos. Las bacterias que consumen azufre se encuentran en estas soluciones y sus procesos metablicos llevan a la formacin de SO32- , SO42- y azufre coloidal. La presencia de este ltimo causa turbidez y su aparicin justifica desechar la solucin. Normalmente se hierve el agua que se va emplear para preparar la solucin para esterilizarla y con frecuencia se adicionan como conservadores brax o carbonato de sodio. La oxidacin del tiosulfato por el aire es lenta; sin embargo, algn vestigio de cobre, que algunas veces est presente en el agua destilada, cataliza la oxidacin por el aire.

El tiosulfato se descompone en soluciones cidas, formando azufre como un precipitado lechoso:

S2O3 2- + 2H- H2S2O3 H2SO3 + S(s)

De cualquier modo, la reaccin es lenta y no sucede cuando el tiosulfato se titula en soluciones cidas de yodo con agitacin. La reaccin entre el yodo y el tiosulfato es ms rpida que la reaccin de descomposicin.

El yodo oxida al tiosulfato al ion tetrationato:l2 + 2S2O32- 2 l- + S4O62-

La reaccin es rpida, y cuantitativa y no hay reacciones colaterales. El peso equivalente del tiosulfato es igual a su peso molecular, ya que se pierde un electrn por molcula. Si el pH de la solucin est arriba de 9, el tiosulfato se oxida parcialmente a sulfato:4l2 + S2O32- + 5H2O 8l-+ 2SO4 2- + 10H+

En solucin neutra o ligeramente alcalina no ocurre la oxidacin del tiosulfato a sulfato, especialmente cuando se emplea yodo como titulante. Muchos agentes oxidantes, como el permanganato, el dicromato y las sales de cerio (IV)oxidan el tiosulfato a sulfato, pero la reaccin no es cuantitativa. Se pueden utilizar varias sustancias como estndar primario para las soluciones de tiosulfato. El estndar ms obvio es el yodo puro, pero rara vez se utiliza porque resulta difcil manejarlo y pesarlo. Lo ms comn es emplear un proceso yodomtrico, un agente oxidante que libere yodo a partir de yoduro.

CUESTIONARIO DE PRELABORATORIO

1. Cmo es posible preparar soluciones acuosas de yodo, si el yodo es insoluble en agua?Se tiene que orar el triyoduro (I3), por lo que se prepara a partir de yodo (I2) y yoduro de potasio (KI).

2. Investigar la toxicidad de las sustancias empleadas en esta prctica.Tiosulfato de sodio pentahidratado De acuerdo con la SEMARNAP en Materia de agua, aire, suelo y residuos peligrosos, Toxicidad:Oral aguda DL50 rata: No reportadoInhalacin aguda: Sntomas, irritacin de las mucosas.piel: Irritacin de la mismaOjo: Irritacin ocularPersistencia y degradabilidad: Biodegradabilidad, no es fcilmente biodegradable.

Carbonato de sodio

Toxicidad: Aguda, Oral LD 50, rata: 4090 mg/kg. Inhalacin LC 50, rata: 2300 mg/m3/2hr. Tras inhalacin: Las altas concentraciones de polvo pueden irritar las membranas nasales y el tracto respiratorio.Tras contacto con la piel: Irrita la piel, puede causar quemaduras Tras contacto con los ojos: Irritacin a los ojos. Puede causar dao a la cornea, el dao permanente es improbable.

Permanganato de potasioRQ: 100 LDLo (oral en humanos):143 mg/Kg LD50 (oral en ratas): 1090 mg/Kg

Acido clorhdrico IDLH: 100ppm RQ: 5000 LCLo (inhalacin en humanos): 1300 ppm/30 min; 3000/5 min. LC50 (inhalacin en ratas): 3124 ppm/1h. LD50 (oral en conejos): 900 mg/Kg.

Almidn Efectos peligrosos para la salud:

Baja toxicidad. No son de esperar caractersticas peligrosas. Observar las precauciones habituales en el manejo de productos qumicos.

Yodo

Toxicidad en los animales: la toxicidad oral aguda (DL50): 14000 mg / kg [Rata]. Efectos crnicos en los seres humanos: Causa dao a la tiroides. Muy peligroso en caso de contacto cutneo (irritante), de ingestin, y de inhalacin. Peligroso encaso de contacto cutneo (corrosivo), de contacto con los ojos (corrosivo). Ligeramente peligroso en caso de contacto con la piel (Permeable).

3. Investigar la frmula desarrollada del almidn

MATERIALES Y REACTIVOS MaterialesReactivos Balanza analtica2 matraces volumtricos de 250 ml 2 agitadores de vidrio3 vasos de pp de 100 ml3 esptulasVaso de pp de 250 ml2 frascos mbarMatraz Erlenmeyer de 250 ml con tapn esmeriladoPisetaPipeta volumtrica de 10 mlBureta mbarSoporte metlicoPinza para bureta6.25 g de Na2S2O3.5H2O300 ml de agua destilada hervida0.05 g de carbonato de sodio20 ml de solucin de KMnO4 0.1 N6 g de KI2 ml de HCl concentrado4 ml de solucin indicadora de almidn 3.175 g de yodo g. r.10 g de yoduro de potasio libre de yodato Agua destilada

TCNICAPreparacin de tiosulfato de sodio 0.1 N

Estandarizacin de la solucin de tiosulfato de sodio

Preparacin de una solucin de yodo 0.1 N

Estandarizacin de la solucin de yodo

CLCULOS

Estandarizacin de tiosulfato de sodio

15 ml de tiosulfato de sodio14.5 ml promedio= 15.5 ml de tiosulfato de sodio17 ml

Volumen de residuo: 154 ml

N2= (0.1442 x 10)/15.5N2= 0.030 N tiosulfato de sodio

Estandarizacin de la solucin de yodo

8.1 ml de yodo7.9 ml promedio = 7.833 ml7.5 ml

Volumen de residuo: 116.5 ml

N2= (0.0930 x 7.833)/10N2= 0.0728 N yodo

CONCLUSIONES

Andrs Santos AvelinoEn conclusin, es importante preparar bien y valorar las soluciones estndar de tiosulfato de sodio y yodo, ya que por estas soluciones se lleva acabo el mtodo yodomtrico de oxido reduccin.

David Elas Cruz CruzEn conclusin, la yodometra es un mtodo de oxido reduccin , en la cual se oxida y reducen iones, y en la practica lo notamos por el cambio de color que presenta al aadir un indicador que es el mas indicado para satisfacer la reaccin.

Katherine Snchez MontalvoEn conclusin, es importante conocer el fundamento de la yodometra, ya que por medio de esta se consigue un apreciable cambio de color, adems de preparar muy bien los reactivos y estandarizarlos lo mas exactos, podremos llevar a cabo la reaccin y tener buenos resultados.

Citlaly Lara ToledoEn conclusin, la yodometra se basa en la oxidacin y reduccin de los reactivos que estn presentes en la reaccin, ahora se que sucede en la reaccin y al preparar bien los reactivos tener los mejores resultados.

http://www.inr.gob.mx/Descargas/bioSeguridad/TiosulfatoDeSodioPentaidratado.pdf

http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqca-dianahermith/Na2CO3.pdf

http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/15permanganatok.pdf

http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/3hshcl.pdf

http://www.ctr.com.mx/pdfcert/Almidon%20Soluble.pdf

http://www.gtm.net/images/industrial/y/YODO.pdf

BIBLIOGRAFA