permaganometría resumida

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Para el analisis cualitativo y cuantitativo

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permaganometría resumida

  1. 1. Permanganato de Potasio.Las soluciones de permanganato de potasio, corresponden a solucionesaltamente oxidantes. La semireacción de oxidación es:MnO4- + 8H+ + 5e-  Mn2+ + 4H2O Eº = 1.51vEsta semireacción tiene lugar únicamente en soluciones de ácidosfuertes 0.1M. En medio menos ácido, los productos pueden serMn(III), MN(IV) o Mn(VI), dependiendo de las condiciones de lareacción.Las soluciones de permanganato se descomponen lentamente y enocasiones es necesario volver a estandarizarlas.Las soluciones de permanganato de potasio se utilizan máscomúnmente que otras, debido al color que poseen estas, el cual es tanintenso que puede servir como indicador en las titulaciones. Ademásotra razón de su popularidad es su bajo costo.
  2. 2. Y las disoluciones ácidas son aún menos estables. La solución está auto catalizada por el bióxido de manganeso
  3. 3. PUNTOS FINALESUna propiedad que hace muy útil a la solución de permanganato depotasio es su color púrpura intenso, que es suficientemente para servir deindicador en la mayoría de las titulaciones. Cantidades tan pequeñascomo 0.01 a 0.02 mL de una solución 0.02 M le dan color perceptible a100 mL de agua. Si la solución de permanganato está muy diluida, sepuede emplear ácido difenilamino sulfónico o el complejo 1,10 –fenantrolina de hierro (II), para tener un punto final más nítido.El punto final con el permanganato no es permanente, ya que, el excesode iones permanganato reacciona lentamente con las concentracionesrelativamente grandes de los iones manganeso (II) formados en el puntofinal:2MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O → 5MnO2(s) + 4H+
  4. 4. Las soluciones de permanganato estandarizadas se debenconservar en la oscuridad.Si se detecta la formación de sólidos en el solidó de la solución oen las paredes del frasco, se deberá filtrar y estandarizarnuevamente. En cualquier caso, como medida de precaución esconveniente volver a estandarizar cada una o dos semanas.Las soluciones que contengan un exceso de permanganato nodeberán calentarse porque se descomponen por la oxidacióndel agua. Esta descomposición no se puede compensar con unblanco. Por otro lado, es posible titular con permanganatosoluciones ácidas calientes de reductores sin que se introduzcaun error, siempre y cuando el reactivo se agregue lentamentepara que no se acumule en cantidades excesivas.
  5. 5. Preparación y estabilidad de las soluciones patrón.Las soluciones acuosas de permanganato no son totalmente establesdebido a que el ion tiende a oxidar al agua.4MnO4- + 2H2O → 4MnO2(s) + 3O2(g) + 4OH-Aunque la constante de equilibrio para la reacción indica que ésta esfavorable a los productos, las soluciones de permanganato, preparadasde manera adecuada, son razonablemente estables porque la reacciónde descomposición es lenta. Se puede catalizar con la luz, calor, ácidos,bases, manganeso (II) y dióxido de manganeso.Se pueden preparar soluciones de permanganato moderadamenteestables si los efectos de estos catalizadores, particularmente el dióxido demanganeso, se reducen al mínimo.
  6. 6.  Las soluciones de permanganato estandarizadas se deben conservar en la oscuridad. Si se detecta la formación de sólidos en el solidó de la solución o en las paredes del frasco, se deberá filtrar y estandarizar nuevamente. Las soluciones que contengan un exceso de permanganato no deberán calentarse porque se descomponen por la oxidación del agua
  7. 7. Patrones Primarios. Se cuenta con varios patrones primarios excelentes para la estandarización de soluciones de permanganato como: Oxalato de sodio: Na2C2O4El oxalato de sodio es muy utilizado para estandarizarsoluciones de permanganato. En medio ácido, elion oxalato se transforma en el ácido no disociado.Así, su reacción con el ion permanganato es: 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ → 2Mn2+ + 10CO2(g) + 8H2O
  8. 8. Óxido Arsenioso: As2O3Se dispone comercialmente como sólido, de grado estándarprimario. Se disuelve en soluciones de NaOH: As2O3 + 2OH-  2AsO2- + H2OLuego se acidifica con HCl y se valora con el KMnO4: 2MnO4- + 5HAsO2 + 6H+ + 2H2O  2Mn2+ + 5H3AsO4Esta reacción no transcurre rápidamente sin un catalizador. Seexplica porque el MnO4- se reduce parcialmente a Mn3+ yMnO2 que se estabilizan como complejos arsenatos.El catalizador para esta reacción es el monocloruro deyodo, que en solución de HCl existe como ICl2- y que actúasegún: H3AsO4 + 2H+ + 2e-  HAsO2 + 2H2O
  9. 9. Se añaden los primeros mililitros de solución patrón de permanganato alas solución caliente de ácido oxálico, se necesitan algunos segundospara que desaparezca el color del ion permanganato. Sin embargo, amedida que aumenta la concentración de manganeo (II) la reacciónocurre cada vez más rápido gracias a la auto catálisis.Se ha observado que las soluciones de oxalato de sodio se titulan a 60ºo 90ºC, el consumo de permanganato de potasio es de 0.1 a 0.4%menor que el teórico. Probablemente se debe a la oxidación por el airede una porción de ácido oxálico. Este pequeño error puede evitarseagregando de 90 a 95% del permanganato necesario para unasolución fría de oxalato. Cuando el permanganato se haya consumidototalmente 8lo cual se sabe por la desaparición del color), la soluciónse calienta a unos 60ºC y se titula hasta que el color rosado persista porunos 30 segundos.
  10. 10. Principales aplicaciones Determinación de HierroEl hierro(II) puede titularse en medio ácido con una soluciónvalorada de permanganato de potasio. En la reacción de pretitulación de hierro(III) a hierro(II) suele emplearse el reductor deJones o solución de cloruro estannoso. Cuando se emplea elreductor de Jones, también se reducen el titanio, vanadio ycromo, con el consecuente sobre consumo del titulante. Por lotanto, esta técnica de reducción no debe utilizarse en presenciade estos elementos, a menos que este en condiciones decorregir el volumen total de permanganato empleada en latitulación.).
  11. 11. Determinación de Oxalato o Calcio. El permanganato reacciona con oxalato en medio ácido según la reacción:5C2O42- + 2MnO4- + 16H3O+  10CO2 + 2Mn2+ + 24H2O El medio que se emplea habitualmente es una solución diluida de ácidosulfúrico (alrededor de 1M). La reacción es lenta a temperatura ambiente, ydebe efectuarse a temperaturas entre 50 y 60ºC.Las primeras gotas de soluciónde permanganato añadidas no se decoloran rápidamente, y no debeagregarse más hasta que se observe la decoloración. Esto indica que lareacción es lenta al principio, pero cuando aparece la primera traza de Mn(II)cataliza esta reacción. Una vez formada esta primera traza, la decoloración delpermanganato es más rápida. Debido a la tendencia del permanganato a laauto descomposición, la concentración del MnO4- no debe ser demasiadoelevada durante la titulación
  12. 12. ejemplo
  13. 13. Determinación de Arsénico.El arsénico(III) reacciona en solución ácida con permanganato para dar:5H3AsO3 + 2MnO4- + 6H3O+  5H3AsO4 + 2Mn2+ + 9H2OEl óxido arsenioso, As2O3, puede disolverse en solución de hidróxido desodio 3M, y luego acidificarse con ácido clorhídrico a fin de generar unasolución de H3AsO3. A esta solución de arsénico(III), se le añade un par degotas de yodato de potasio 0.002M para catalizar la reacción, y entoncesse titula con solución valorada de permanganato. A pesar de que lareacción se realiza bien en solución caliente de ácido clorhídrico, seprefiere el empleo del catalizador y una titulación a temperatura ambienteLa reacción con arsénico(III) también sirve para valorar soluciones depermanganato.
  14. 14. Otras aplicaciones de lapermanganometría. El permanganato también puede utilizarse en la determinación de antimonio, ferrocianuro, nitritos, peróxido de hidrógeno y otros peróxidos, vanadio, yodo, bromo, estaño, tungsteno, uranio, titanio, sulfitos, molibdeno, sodio (en forma indirecta) y potasio (en forma indirecta).

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