Practica N 5Titulaciones potenciomtricas redoxDeterminacin de Hierro1. Generalidades

Las titulaciones potenciomtricas redox consisten en medir los cambios de la FEM de una celda como consecuencia de la adicin de un titulante de concentracin conocida, para lo cual dispone de un electrodo indicador que permita seguir la actividad de al menos de una de las sustancias involucradas de la reaccin redox. La exactitud del mtodo se incrementa debido a que en punto de equivalencia los cambios del potencial detectan los cambios rpidos de actividad del analito, ya que en el punto de equivalencia los cambios del potencial detectan los cambios rpidos de actividad del analito, ya que en el punto de equivalencia se determina empleando procedimientos analticos matemticos tales como la primera o segunda derivada.

Para la determinacin del hierro se dispone de un electrodo indicador inerte (platino brillante) quien manifiesta un potencial de acuerdo como varia la actividad del ion [Fe2+] ya que durante la titulacin se oxida de Fe3+, mientras que la solucin titulante se reduce; la titulacin termina cuando la FEM tiende a ser constante.

2. Equipo

El equipo necesario es el siguiente:

Voltmetro electrnico. Electrodos:Electrodo indicador: Platino brillanteElectrodo de referencia: Plata - Cloruro de plata 1 M Agitador magntico. Balanza analtica.

3. Material de vidrio

Se requiere el siguiente material:

Matraces aforados de 100 ml. Vasos precipitados de 150 ml. Bureta de 25 o 50 ml. Pipetas de 1 - 10 ml. Probeta de 10 ml.

4. Reactivos

Los reactivos necesarios son:

Sulfato ferroso amoniacal: (NH4)2 Fe (SO4)2.6H2O (392.14) sal de mhor. Solucin de KMnO4 0.1 N fc y 0.01 N Solucin de Ce (SO4) 0.1 N fc. y 0.01 N. Acido sulfrico concentrado. Acido ntrico concentrado. Acido clorhdrico concentrado. Hidrxido de amonio. Granallas de Zinc.

5. Procedimiento

5.1 Titulacin de una sal pura de hierro.

Pesar exactamente 0.392 gr. de sal de mhor, depositarla en un vaso de 150 ml, diluir con agua destilada hasta ms o menos un volumen de 100 ml. Agregar con mucho cuidado 5 ml de acido sulfrico concentrado. Introducir los electrodos y la barra de agitacin. Proceder a titular potenciomtricamente con solucin de KMnO4 0.1 N o Ce (SO4)2 0.1 N (Por cada ml. que se agregue de solucin titulante anotar la variacin de la FEM de la celda); hasta que la FEM tienda a ser constante. Graficar la curva potenciomtrica (Volumen de sol titulante vs FEM de la celda), determinar el punto de equivalencia y realizar los clculos analticos.

5.2 Determinacin potenciomtrica de hierro en el cemento

Pesar exactamente 0.1 - 0.2 gr de muestra de cemento previamente seco. Llevar la muestra a un matraz de 250 ml y atacar con 5 ml de acido HNO3 cc. 5 ml de acido HCl cc. y 1 ml de agua de bromo hasta sequedad, repetir el ataque si la muestra no ha sido totalmente atacada. Enfriar y aadir 30 ml de agua destilada, llevar a ebullicin y filtrar si es necesario. Neutralizar con hidrxido de amonio en exceso, llevar a ebullicin, filtrar y lavar con agua caliente. Disolver el precipitado con 10 ml de HCl (1:1) y lavar el papel filtro con agua caliente. La solucin resultante agregar granallas de Zinc y llevar a ebullicin hasta reduccin total del hierro. Filtrar la solucin empleando algodn y lavar con agua caliente. Acidificar la solucin con 5 ml. de acido sulfrico cc. Introducir los electrodos a prudente altura del fondo del vaso y la barra de agitacin Titular potenciomtricamente con sol. de KMnO4 0.01 N o Ce (SO4)2 0.01 N hasta que la FEM de la celda tienda a ser constante. Graficar la curva potenciomtrica (Volumen de sol titulante vs FEM de la celda), determinar el punto de equivalencia y realizar los clculos analticos.

6. Resultados y conclusiones

VolumenPotencial

0290

1360

2380

3400

4410

5420

6430

7440

846020

948020340

10840360-140

111060220-180

12110040

131100

VolumenPotencial

0300

1360

2390

3400

4410

5420

6430

7440

8450

9470300

10500560

11106040

121100

Comentario

El Porcentaje de Hierro que obtuvimos fue de 14.75 % mientras que el peso del Fe por litro fue de 1.17 gr. Para este tipo de titulacin potenciomtrica se debe disponer de un electrodo inerte que manifiesta el potencial de acuerdo como vario la actividad del ion[Fe2+]

7. Cuestionario

a) Cul es el fundamento de las titulaciones potenciomtricas redox

Las titulaciones potenciomtricas redox consisten en medir los cambios de la FEM de una celda como consecuencia de la adicin de un titulante de concentracin conocida.

b) En la experiencia realizada qu funcin desempea el electrodo de platino brillante.

Permite seguir la actividad de al menos de una de las sustancias involucradas de la reaccin redox, es decir para nuestro experiencia manifiesta un potencial de acuerdo como varia la actividad del ion [Fe2+].

c) Haga un comentario de la titulacin potenciomtrica redox cuando se emplea como titulante una solucin valorada de KMnO4 0.1 N y Ce (SO4)2 0.1 N

Al emplearse como titulante KMnO4 y Ce (SO4)2 se observo que al agregar a la solucin de sal de mhor cuando el gasto fue en promedio de 11 ml, el cambio de color fue muy notorio.Qu ventajas y desventajas tiene Ce (SO4)2 una titulacin potenciomtrica redox frente una titulacin redox volumtrica

Ventajas:-Exacto-Para soluciones, opacas, flourecentes o turbias-No se tiene el indicador adecuado

Desventajas:

-Lleva mayor tiempo-Se necesita un potencimetro

d) Si no se dispone platino brillante como electrodo indicador que electrodo emplearaEl mtodo de titulacin potenciomtrica cido base se fundamenta en que los iones hidrgenos presentes en una muestra como resultado de la disociacin o hidrlisis de solutos, son neutralizados mediante titulacin conun lcaliestndar.

8. Problemasa) El cloruro en el agua puede determinar como sigue: se mezcla una alcuota de la muestra con una solucin que contenga exceso deKICl2 + 2 I- 2 Cl- + I2Despus se titula el yodo formado con Na2S2O3 estndar l2 + 2 S2O3-2 I2- + S4O62-se trata una muestra de 100 ml agua colorada con un exceso de KI y se titula potenciomtricamente conNa2S2O3 0.0114 N Cul es el contenido de Cl2 del agua enMoles por litro y en parte por milln (peso /V)?ml Na2S2O35.455.55.555.65.655.705.75

E voltios0.630.650.680.750.810.840.86

2.51.670.710.831.672.5

-0.83-0.960.120.840.83

= 0.0224 g / litro=2.24 x 10-5 mg / litro o ppm b) 1.0 gr de unamuestra ferrosa (Fe+2) se diluyo a 100ml. Se midi unaalcuota de 10ml. De dicha solucin yse titulo potenciomtricamente empleando el par de electrodo Pt ECS, siendo la solucin titulante Ce (SO4)2 0.1 M, se obtuvo los siguientes datos experimentales.

Determinar(a) porcentaje de hierro en la muestra(b) El porcentaje en el punto de equivalencia0.01670.01251.5 x 10-45.9 x 10-33.83 x 10-43.84 x 10-45.88 x 10-38.33 x 10-3

-4.2 x 10-3-0.012355.75 x 10-3-5.517 x 10-31 x 10-65.496 x 10-32.45 x 10-3

Porcentaje de hierro en la muestra = 55.3 %