1. UNIVERSIDAD DE LA SERENA
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
MANUAL DE LABORATORIO
QUÍMICA ANALÍTICA II
PERMANGANOMETR IA
Carrera: Químico Laboratorista.
Profesora: M (Sc) Elizabeth Arancibia Araya.
2008
2. Volumetría Redox.
1. Introducción.
Las volumetrías redox utilizan reacción de óxido – reducción entre reactivo y
analito. Los analitos reductores se titulan con una solución de un reactivo oxidante
de concentración perfectamente conocida; los roles se invierten en el caso de
analitos oxidantes. Como en toda determinación volumétrica es necesario que la
estequiometría de la reacción esté perfectamente establecida, que la reacción sea
rápida, y que se cuente con los medios para generar un punto final tan cercano al
punto equivalente como sea posible.
2. Permanganato de Potasio.
Las soluciones de permanganato de potasio, corresponden a soluciones altamente
oxidantes. La semireacción de oxidación es:
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O Eº = 1.51v
Esta semireacción tiene lugar únicamente en soluciones de ácidos fuertes 0.1M. En
medio menos ácido, los productos pueden ser Mn(III), MN(IV) o Mn(VI),
dependiendo de las condiciones de la reacción.
Las soluciones de permanganato se descomponen lentamente y en ocasiones es
necesario volver a estandarizarlas.
Las soluciones de permanganato de potasio se utilizan más comúnmente que otras,
debido al color que poseen estas, el cual es tan intenso que puede servir como
indicador en las titulaciones. Además otra razón de su popularidad es su bajo
costo.
3. Puntos finales.
Una propiedad que hace muy útil a la solución de permanganato de potasio es su
color púrpura intenso, que es suficientemente para servir de indicador en la
mayoría de las titulaciones. Cantidades tan pequeñas como 0.01 a 0.02 mL de una
solución 0.02 M le dan color perceptible a 100 mL de agua. Si la solución de
permanganato está muy diluida, se puede 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 exceso de iones
permanganato reacciona lentamente con las concentraciones relativamente
grandes de los iones manganeso (II) formados en el punto final:
2MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O → 5MnO2(s) + 4H+
La constante de equilibrio para esta reacción es de aproximadamente 1047, lo que
indica que la concentración en equilibrio de ion permanganato es extremadamente
pequeña, aún en medio fuertemente ácido. Por suerte la velocidad a la que se
alcanza este equilibrio es tan lenta que la decoloración en el punto final es gradual,
quizá en unos 30 segundos.
4. Preparación y estabilidad de las soluciones patrón.
Las soluciones acuosas de permanganato no son totalmente estables debido 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 es favorable a los
productos, las soluciones de permanganato, preparadas de manera adecuada, son
razonablemente estables porque la reacción de descomposición es lenta. Se puede
catalizar con la luz, calor, ácidos, bases, manganeso (II) y dióxido de manganeso.
3. Se pueden preparar soluciones de permanganato moderadamente estables si los
efectos de estos catalizadores, particularmente el dióxido de manganeso, se
reducen al mínimo.
El dióxido de manganeso es un contaminante incluso en el permanganato de
potasio sólido mas puro. Además, se forma en soluciones del reactivo preparadas
recientemente debido a la reacción del ion permanganato con materia orgánica y
polvo presentes en el agua utilizada para preparar la solución. El dióxido de
manganeso se puede eliminar por filtración antes de la estandarización, lo cual
mejora notablemente la estabilidad de las soluciones patrón de permanganato.
Antes de filtrar, la solución se deja reposar unas 24 horas, o se puede calentar
unos minutos para acelerar la oxidación de la materia orgánica, contaminante muy
común, aunque en pequeña proporción, en el agua destilada y desionizada. La
filtración en papel no es adecuada porque el ion permanganato reaccionaría con el,
formando mas oxido de manganeso.
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. En cualquier caso, como
medida de precaución es conveniente volver a estandarizar cada una o dos
semanas.
Las soluciones que contengan un exceso de permanganato no deberán calentarse
porque se descomponen por la oxidación del agua. Esta descomposición no se
puede compensar con un blanco. Por otro lado, es posible titular con permanganato
soluciones ácidas calientes de reductores sin que se introduzca un error, siempre y
cuando el reactivo se agregue lentamente para que no se acumule en cantidades
excesivas.
5. Patrones Primarios.
Se cuenta con varios patrones primarios excelentes para la estandarización de
soluciones de permanganato como:
a) Oxalato de sodio: Na2C2O4
El oxalato de sodio es muy utilizado para estandarizar soluciones de
permanganato. En medio ácido, el ion oxalato se transforma en el ácido no
disociado. Así, su reacción con el ion permanganato es:
2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ → 2Mn2+ + 10CO 2(g) + 8H2O
La reacción entre el ion permanganato y el ácido oxálico es complicada y se
lleva a cabo lentamente aun a temperaturas elevadas, a menos que el
manganeso (II) esta presente como catalizador. Así, cuando se añaden los
primeros mililitros de solución patrón de permanganato a las solución
caliente de ácido oxálico, se necesitan algunos segundos para que
desaparezca el color del ion permanganato. Sin embargo, a medida que aumenta la
concentración de manganeo (II) la reacción ocurre cada vez más rápido gracias
a la autocatálisis.
Se ha observado que las soluciones de oxalato de sodio se titulan a 60º o
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 aire de una porción de
ácido oxálico. Este pequeño error puede evitarse agregando de 90 a 95%
del permanganato necesario para una solución fría de oxalato. Cuando el
permanganato se haya consumido totalmente 8lo cual se sabe por la
desaparición del color), la solución se calienta a unos 60ºC y se titula hasta
que el color rosado persista por unos 30 segundos. La desventaja de este
procedimiento es que se necesita conocer la concentración aproximada de la
solución de permanganato para poder añadir un volumen inicial adecuado de
4. reactivo. Para muchos fines, la titulación directa de la solución caliente de
ácido oxálico dará resultados adecuados (generalmente 0.2 a 0.3% altos). Si
fuera necesaria una mayor exactitud, se puede hacer la titulación directa de la
solución caliente con una porción del patrón primario seguida por dos o tres
titulaciones en las que la solución se calienta hasta el final.
b) Óxido Arsenioso: As2O3
Se dispone comercialmente como sólido, de grado estándar primario. Se
disuelve en soluciones de NaOH:
As2O3 + 2OH- 2AsO2- + H2O
Luego se acidifica con HCl y se valora con el KMnO4:
2MnO4- + 5HAsO2 + 6H+ + 2H2O 2Mn2+ + 5H3AsO4
Esta reacción no transcurre rápidamente sin un catalizador. Se explica
porque el MnO4- se reduce parcialmente a Mn3+ y MnO2 que se estabilizan como
complejos arsenatos.
El catalizador para esta reacción es el monocloruro de yodo, que en solución
de HCl existe como ICl2- y que actúa según:
H3AsO4 + 2H+ + 2e- HAsO2 + 2H2O Eº = 0.559 v
2ICl2- + 2e- I2 + 4Cl- Eº = 1.06 v
MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O Eº = 1.51 v
Reacción entre HAsO2 y ICl2-:
HAsO2 + 2ICl2- + 2H2O H3AsO4 + I2 + 2H+ + 4Cl- Eº = 0.501v
Entonces:
2MnO4- + 5I2 + 20Cl- + 16H+ 2Mn2+ + 10ICl2- + 8H2O Eº = 0.45v
Este valor indica que oxidación de yodo por KMnO4 es cuantitativamente
completa en medio ácido, HCl. Juntando las dos reacciones precedentes se
observa que se efectúa la reacción de valoración.
6. Curvas de titulación.
Se titulan 50.0 mL de solución de Fe2+ 0.100N con solución de KMnO4 0.100N a pH
1.
Datos:
Eº Fe3+/Fe2+ = +0.68v
Eº MnO4-/Mn2+ = +1.51v
[MnO4-] = 0.100N = 0.002M
a) Al inicio de la titulación.
El potencial de reacción E, es indeterminado debido a que la reacción
propiamente tal aun no se lleva cabo. Solo encontramos en el matraz la
solución de Fe2+.
b) Al adicionar 25,0 mL de titulante.
E = +0.68 - 0.059 · log [Fe3+]
1 [Fe2+]
[Fe3+] = ((50.0 mL · 0.100N)- (25.0 mL · 0.100N) / 75mL = 0.033N
[Fe2+] = (25.0 mL · 0.100N) / 75mL = 0.033N
E = +0.68 – 0.059 · log 0.033N
1 0.033N
E = +0.68v
5. c) Al adicionar 50.0 mL de titulante (pto. de equivalencia).
E = +0.68 - 0.059 · log [Fe3+]
1 [Fe2+]
E = +1.51 - 0.059 · log [Mn2+] /5
5 [MnO4-][H+]8
E = +0.68 - 0.059 · log [Fe3+]
1 [Fe2+]
5E = +7.55 - 0.059 · log [Mn2+] .
[MnO4-][H+]8
+_________________________________
6E = +0.68 + 7.55 – 0.059 · log [Fe2+][Mn2+] .
[Fe3+][MnO4-][H+]8
6E = +1.372 – 0.00983 · log [Fe2+][Mn2+] .
[Fe3+][MnO4-][H+]8
Para el equilibrio.
[Fe2+] = 5[MnO4-] ; [Fe3+] = 5[Mn2+]
E = 1.372 – 0.00983 · log 5[MnO4-][Mn2+] .
5[Mn2+][MnO4-][H+]8
E = 1.372 – 0.00983 · log 1 .
[H+]8
E = 1.372 – (0.00983 · 8) · log 1 .
[H+]
E = 1.372 – (0.078 · pH)
E = 1.372 – (0.078 · 1)
E = 1.294v
d) Al adicionar 60.0 mL de titulante.
E = +1.51 - 0.059 · log [Mn2+]
5 [MnO4-][H+]8
[Mn2+] = (50.0 mL · 0.100N) / 110 mL = 0.0456N
[MnO4-] = (10.0mL · 0.100N) / 110 mL = 9.09 x 10-3N
E = +1.51 - 0.059 · log (0.045N) .
5 (9.09x10-3N)(0.1)8
E = 1.40v
7. 7. Principales aplicaciones.
a) Determinación de Hierro
El hierro(II) puede titularse en medio ácido con una solución valorada de
permanganato de potasio. En la reacción de pretitulación de hierro(III) a
hierro(II) suele emplearse el reductor de Jones o solución de cloruro
estannoso. Cuando se emplea el reductor de Jones, también se reducen el
titanio, vanadio y cromo, con el consecuente sobre consumo del titulante. Por
lo tanto, esta técnica de reducción no debe utilizarse en presencia de estos
elementos, a menos que este en condiciones de corregir el volumen total de
permanganato empleada en la titulación. Cuando se emplea cloruro
estannoso, no se reduce el titanio y el cromo, de modo que el método puede
emplearse en presencia de estos elementos. Sin embargo, el vanadio si se reduce,
consumiendo solución titulante. Cuando existen vanadio y hierro, la solución
puede reducirse con cloruro estannoso; luego se titula a la acidez adecuada, de
preferencia con dicromato en vez de permanganato, ya que en estas
condiciones solo se oxida el hierro(II).
La reducción en el reductor de Jones puede efectuarse con ácido sulfúrico o
clorhídrico, pero la reducción con cloruro estannoso requiere ácido
clorhídrico. En la titulación de hierro(II) con permanganato en un medio de ácido
clorhídrico se produce una reacción inducida en la que el cloruro se oxida
parcialmente, ya sea, a cloro molecular o a ácido hipocloroso, provocando un
consumo excesivo de permanganato. La presencia de manganeso(II) en solución
evita esta reacción. Antes de la titulación de hierro(II) con permanganato en un
medio ácido, se agrega manganeso(II) en forma del reactivo de Zimmerman –
Reinhardt. Este reactivo consiste en una solución de sulfato manganoso,
MnSO4, en ácidos sulfúrico y fosfórico diluidos.
La adición de ácido fosfórico antes de la titulación, en un medio de ácido
sulfúrico, hace mas sensible el viraje del color en el punto final. El ion
fosfato forma un complejo estable e incoloro de fosfato férrico. Por lo tanto,
el viraje de color es de incoloro a rosado, y el permanganato sirve como
indicador del punto final. El ausencia de ácido fosfórico el viraje sería de amarillo o
amarillo verdoso a rosado. El color amarillo o amarillo verdoso es característico
del Fe3+ cuando se halla presente en concentraciones relativamente altas.
b) 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 ácido
sulfúrico (alrededor de 1M). La reacción es lenta a temperatura ambiente, y
debe efectuarse a temperaturas entre 50 y 60ºC.
Las primeras gotas de solución de permanganato añadidas no se decoloran
rápidamente, y no debe agregarse más hasta que se observe la
decoloración. Esto indica que la reacción es lenta al principio, pero cuando aparece
la primera traza de Mn(II) cataliza esta reacción. Una vez formada esta primera
traza, la decoloración del permanganato es más rápida.
Debido a la tendencia del permanganato a la autodescomposición, la
concentración del MnO4- no debe ser demasiado elevada durante la
titulación. Esto requiere que la titulación se realice a una velocidad razonable,
con un eficiente mezclado y agitación.
La reacción proporciona la base de uno de los procedimientos de valoración
de soluciones de permanganato.
Algunos metales forman oxalatos poco solubles y pueden separarse
cuantitativamente por precipitación. Una vez separado el oxalato poco
8. soluble, se disuelve en ácido sulfúrico diluido y la solución resultante se titula
con solución valorada de permanganato; la reacción de titulación es la
mencionada anteriormente. Por tanto, puede determinarse el metal involucrado.
Este método se emplea con frecuencia para la determinación de calcio. La
separación del oxalato de calcio se logra por adición de solución de oxalato de
amonio a una solución de calcio(II) en ácido clorhídrico diluido. En seguida, el
ácido se neutraliza con amoniaco diluido. El precipitado de oxalato de calcio
estará caso libre de oxalato de amonio como coprecipitado, de modo que la
posterior titulación tendrá un error de solo +2 p.p.mi. Si en la separación de
oxalato de calcio se emplea medio amoniacal en lugar de clorhídrico, puede
introducirse un error significativo.
Debe evitarse la presencia de ciertas sustancias interferentes como el titanio y
el manganeso, al tiempo de precipitación de oxalato de calcio.
c) Determinación de Arsénico.
El arsénico(III) reacciona en solución ácida con permanganato para dar:
5H3AsO3 + 2MnO4- + 6H3O+ 5H3AsO4 + 2Mn2+ + 9H2O
El óxido arsenioso, As2O3, puede disolverse en solución de hidróxido de sodio
3M, y luego acidificarse con ácido clorhídrico a fin de generar una solución
de H3AsO3. A esta solución de arsénico(III), se le añade un par de gotas de
yodato de potasio 0.002M para catalizar la reacción, y entonces se titula con
solución valorada de permanganato. A pesar de que la reacción se realiza bien
en solución caliente de ácido clorhídrico, se prefiere el empleo del catalizador y
una titulación a temperatura ambiente. Cuando la titulación se efectúa en medio
de ácido sulfúrico, la formación de arseniatos complejos de manganeso
ocasiona una notable decoloración de la solución antes del punto final (se
obtienen soluciones pardas o verdes).
La reacción con arsénico(III) también sirve para valorar soluciones de
permanganato.
8. Otras aplicaciones de la permanganometría.
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).
9. Bibliografía.
Vogel Arthur I. (1957). “Química Analítica Cuantitativa”. Volumen I. (Volumetría y
gravimetría).Editorial Kapelusz.
Skoog D.A., West D.N. (1988). “Química Analítica”. Sexta edición. Editorial Mc Graw-
Hill.
Dick. J.G. (1979). “Química Analítica”. Editorial El manual moderno.
9. Cuestionario para resolver antes del Laboratorio.
1. ¿Por qué en las titulaciones se prefieren usar soluciones estándar de oxidantes en
vez de soluciones estándar reductoras?
2. ¿Por qué rara vez se utilizan soluciones estándares de KMnO 4 en las titulaciones de
soluciones que contienen HCl?
3. Escriba la ecuación iónica neta balanceada que muestre la causa de la decoloración
del punto final con KMnO4
4. ¿Por qué se filtran las soluciones de KMnO4 antes de estandarizarse?
5. ¿Por qué al filtrar las soluciones de KMnO4, esto no se debe realizar con papel filtro,
sino con lana de vidrio?
6. ¿Por qué las soluciones de KMnO4 deben guardarse en recipientes oscuros?
7. Cuando una solución de KMnO4 se dejó en la bureta durante 3 horas, se formo un
anillo parduzco en la superficie del líquido. Escríbase una ecuación iónica neta
balanceada que explique esta observación.
Cuestionario para resolver después del laboratorio.
1. Se valora una solución de permanganato frente a As2O3 puro. Exactamente 0.200
gramos de esta sustancia consumen 38.1 mL del KMnO 4. ¿Cuál es la normalidad de
esta solución y cuál es su concentración molar?
2. Se valora una solución de KMnO4 frente a 0.179 gramos de KI puro. La valoración
se realiza en presencia de HCN, siendo la reacción:
2MnO4- + 5I- + 5HCN + 11H+ 2Mn2+ + 5ICN + 8H2O
Se consumen exactamente 37.9 mL de reactivo. ¿Cuál es su normalidad?
3. Una muestra de 0.814 gramos de un mineral de estibnita se descompone en ácido,
y el Sb3+ se oxida al estado 5+ con 40.0 mL de KMnO 4 0.119N. El exceso se valora
por retroceso con 3.82 mL de Fe2+ 0.0961N. Calcular el porcentaje de Sb2S3 en la
muestra.
4. Se analiza una solución de KNO2 tratando exactamente 25.0 mL de la misma con
50.0 mL de KMnO4 0.880N. Una vez que la reacción esta completa, se calienta la
solución y se valora el exceso de KMnO 4 por retroceso con 1.20 mL de Fe2+ 0.100N.
Calcular la concentración molar de la solución de KNO2. ¿Cuántos gramos de KNO2
hay en un litro de la solución?
5. ¿Qué peso de Na2C2O4 patrón primario se necesitara para reaccionar con 45.0 mL
de KMnO4 0.1025N?
6. ¿Cuál es la normalidad de una solución de KMnO4 si se necesitaron 37.16 mL para
valorar 0.2413 gramos de Na2C2O4 patrón primario?
10. 7. La titulación de 0.1467 g del estándar primario Na2C2O4 necesitó 28.85 mL de una
solución de permanganato de potasio. Calcúlese la concentración molar de KMnO4
en esta solución.
8. La materia orgánica contenida en una muestra de 0.9280 gramos de un ungüento
para quemaduras se elimino por calcinación y el residuo solido de ZnO se disolvio
en ácido. Mediante el tratamiento con (NH4)2C2O4 se obtuvo ZnC2O4 muy poco
soluble. El precipitado, filtrado y lavado se redisolvio en ácido diluido. En la
titulación de H2C2O4 liberado se consumieron 37.81 mL de KMnO4 0.01508M.
Calcúlese el porcentaje de ZnO en el medicamento.
11. VOLUMETRÍA REDOX
A. OBJETIVO: DETERMINACIÓN DE CALCIO EN UNA CALCITA
B. MÉTODO : Permanganometría
C. FUNDAMENTO:
La muestra de calcita se disuelve en ácido clorhídrico 1:1 se precipita en calcio
presente como oxalato de calcio. Este precipitado se disuelve con una solución de
ácido sulfúrico formándose ácido oxálico el cual es titulado con una solución
estandarizada de permanganato de potasio.
ECUACIONES
Disolución de la muestra
CaCO3 + 2 H+ = Ca2+ + CO2 + H2O
Precipitación de calcio:
CaO + C2O4= = CaC2O4(s)
Disolución del oxalato de calcio
CaC2O4 (s) + 2 H+ = Ca2+ + H2C2O4
Titulación con Permanganato de Potasio
C2O4= = 2 CO2 + 2e-
Mn O4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4 H2O
2MnO4- + 5 C2O4= + 16H+ ----- 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
D. MATERIALES Y REACTIVOS
Solución KMnO4 0.1 N
NH3 (c) ( d = 0,91g/mL, aprox. 24.3%)
Na2C2O4 p.a
Filtro Wh 42 o similar
H2SO4 (c) ( d = 1.84 g/mL, aprox. 95 - 97 %)
Plato calefactor
Rojo de metilo
(NH4)2C2O4
F. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
1. Solución (NH4)2C2O4 5% p/v . Pesar en balanza monoplato 5 g de (NH4)2C2O4.
Disolver en 100 mL de H2O (d). Homogenizar bien, envasar y rotular.
12. 2. Solución NH3 1:1 Adicionar en un vaso pp 100 mL de H2O (d). Agregar en forma
cuidadosa con probeta 100 mL de NH3(c), agitando constantemente. Homogenizar
bien, envasar y rotular.
3. Solución H2SO4 10% p/v. Adicionar en un vaso pp 50 mL H2O (d). Agregar en forma
cuidadosa 10 mL H2SO4(c), agitando constantemente. Completar con H2O (d) hasta
tener 100 mL solución. Homogenizar bien, envasar y rotular.
4. Solución H2SO4 1:1 . Adicionar en un vaso pp 100 mL de H2O (d). Agregar en forma
cuidadosa con probeta 100 mL H2SO4 (c), agitándose constantemente. Homogenizar
bien, enfriar, envasar y rotular.
G. PROCEDIMIENTO
1. Pesar 0.2 g muestra de calcita en balanza analítica (1). Transferir a un vaso pp. 250
mL y agregar 20 mL HCl 1:1, tapar con vidrio reloj y calentar en plancha calefactora
hasta total disolución.
2. Agregar 50 mL H2O (d) y 3 gotas de rojo de metilo. Calentar la solución hasta 80ºC
y precipitar con 30 mL de (NH4) C2O4 al 5%. Agitar y adicionar lentamente solución
de NH3 1:1 hasta viraje del indicador (rojo a amarillo). Colocar el vaso pp. en la
plancha calefactora por 30’ para su digestión (2).
3. Filtrar en caliente y lavar el precipitado con porciones pequeñas de agua fría y
luego con agua caliente. Sacar el papel filtro con cuidado , abrirlo dentro de un vaso
pp y arrastrar el precipitado con con la varilla de agitacion primero y después con
H2S2O4 10 % p/v.
4. Adicionar al vaso pp. 20 mL H2SO4 1:1, calentar hasta 80ºC y titular con solución de
KMnO4 estandarizada hasta la primera coloración rosada persistente a lo menos 20
seg. Anotar su gasto y calcule el % CaO presente en la calcita.
Notas:
(1) Si se dispone de muestra líquida tome 20.0 mL de muestra y obvie los pasos de
disolución de la muestra
(2) Aproveche el momento de la digestión para montar el equipo de filtración y el
equipo de titulación
H. CÁLCULOS
% CaO = NKMnO4 x Gasto KMnO4 (L) X PE CaO X 100
g ó mL muestra
I. CUESTIONARIO:
1. Mencione una ventaja y una desventaja de la determinación volumétrica de calcio
basada en el uso de una solución de KMnO4, en comparación con un método
gravimétrico.
2. ¿Por qué la adición de oxalato de sodio se realiza cuando el pH de la solución es
ácido?
3. ¿ Por qué la titulación se debe hacer en caliente?
13. 4. ¿Cuál es el peso equivalente del CaO?
EXPERIENCIA DE LABORATORIO Nº 13
VOLUMETRÍA REDOX
A. OBJETIVO: DETERMINACIÓN DE PERÓXIDO DE HIDRÓGENO.
B. MÉTODO: Permanganometría.
C. FUNDAMENTO:
El peróxido de hidrógeno se expende en el comercio en solución, bajo la denominación
de agua oxigenada de 10, 20, 30 y 100 volúmenes. El agua oxigenada de, por
ejemplo, “10 volúmenes”, corresponde a una solución que cuando se descompone
totalmente, produce 10 veces su volumen de oxígeno medidos a 0ºC y 760 mm de Hg.
2H2O2 2H2O + O2(g)
2 x 34.02 g = 22.4 litros
En condiciones normales de presión y temperatura.
El agua oxigenada de “10 volúmenes” contiene aproximadamente 3% de H2O2.
Cuando se agrega una solución de permanganato de potasio a una solución de
peróxido de hidrógeno acidificada con ácido sulfúrico, se produce la siguiente reacción:
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2(g)
D. MATERIALES Y REACTIVOS:
Agua oxigenada de 10 volúmenes
Matraz de aforo de 100 mL
Ácido Sulfúrico (1:5)
Solución KMnO4 0.1 N
E. PROCEDIMIENTO:
En un matraz aforado de 100 mL se pone 10.00 mL de agua oxigenada de “10
volúmenes”, mediante una pipeta total, se lleva a volumen con agua y se homogeniza.
Se toman alícuotas de 20.00 mL de esta solución y se pasa a un matraz Erlenmeyer.
Se diluye a aproximadamente 200 mL con agua y se agrega 20 mL de ácido sulfúrico
diluido (1:5) y se titula con permanganato de potasio hasta color rosa pálido
persistente.
Calcule a) el peso de peróxido de hidrógeno por litro de la solución original. b) la
concentración “en volumen”, es decir, el número de mL de oxígeno, en condiciones
normales de presión y temperatura que se pueden obtener de 1 mL de la solución
original.
Nota:
La riqueza del H2O2 suele expresarse en peso y en volumen por ciento.
F. CÁLCULOS:
% H2O2 = N KMnO4 x Gasto KMnO4 (mL) x PE H2O2 x f.d. x 100
1000 x alícuota muestra diluida
14. G. CUESTIONARIO:
1. ¿Qué significa el término “volumen” en relación a la concentración del agua
oxigenada?
2. ¿Cuántos mg de H2O2 reaccionarán con 35 mL de una solución 0.0280 M de KMnO 4
en medio ácido?
3. ¿A que % p/p corresponde un agua oxigenada de 20 volúmenes?
4. ¿Cómo prepararía 100 mL de una solución de H2O2 al 1% p/v a partir de un agua
oxigenada de 10 volúmenes?
5. Si 5.00 mL de una solución comercial de H2O2, de 1.01 g/mL de densidad, necesitan
18.7 mL de una solución 0.100 N KMnO 4 para su valoración en medio ácido. ¿Cuál es el
porcentaje en peso de H2O2 en solución comercial?
