REACCIONES DE ÓXIDO- REDUCCIÓN

Presentación del tema: "REACCIONES DE ÓXIDO- REDUCCIÓN"— Transcripción de la presentación:

1 REACCIONES DE ÓXIDO- REDUCCIÓN
Cátodo Ánodo (Fe e ↔ Fe2+) 2 Sn2+ ↔ Sn e 2 Fe3+ + Sn2+ ↔Sn4++2Fe2+ Sn Sn4+ Fe Fe2+ a 25º C y en condiciones iniciales Ecelda = Eº - = Eº -

2 En el equilibrio: Ecelda = 0 = Eº = Eº - Eº = K puede calcularse a partir de los valores de Eº En una medición potenciométrica: Ecelda = Eº - Si todas las actividades son unitarias: Ecelda = Eº Espontaneidad de la reacción: Ecelda positivo Reacción espontánea en el sentido planteado Ecelda negativo Reacción espontánea en el sentido opuesto

3 Potenciales de semirreacción:
Son potenciales de reducción de la semipila vs. ENH E positivo Reducción espontánea frente a H+/H2 de a=1 E negativo Oxidación espontánea frente a H+/H2 de a=1 Ecelda = Ecátodo – Eánodo = – Si Ecelda = 0 = Ecátodo – Eánodo Entonces Ecátodo = Eánodo Potencial formal: Es el potencial de la semirreacción cuando la concentración de reactivos y productos es 1 F y se indica la concentración de los demás constituyentes de la solución (ej: fuerza iónica, pH, complejantes)

4 5 Fe2+ + MnO4 ˉ + 8 H+  5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
Ejemplo de cálculo de la constante de equilibrio químico (Keq) a partir de E° para una reacción rápida y reversible 5 Fe MnO4 ˉ H+  5 Fe Mn H2O En el equilibrio: EMnO4ˉ/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ E°MnO4ˉ/Mn2+ = V E°’Fe3+/Fe2+ = V en HA 1 M Keq = 1.2 x 1070

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6 TITULACIONES RÉDOX Valorando: Fe2+ Valorante: MnO4ˉ
Medio de reacción: [H+] = 1 M en todo momento. Reacción: ( Fe2+  Fe e ) x 5 ( MnO4 ˉ H e  Mn H2O ) ────────────────────────────────────── 5 Fe MnO4 ˉ + 8 H+  5 Fe Mn H2O Reacción rápida, reversible. Luego de cada agregado de valorante se alcanza el equilibrio y E rn = 0 = EMnO4-/Mn2+ - EFe3+/Fe2+ Para cada agregado de valorante: EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema Potenciales de reducción

7 ΔEcelda = Esistema – Ereferencia  ΔErn
E sistema o potencial de electrodo: El electrodo de Pt adquiere carga electrostática. El signo y la magnitud dependen de la cupla rédox presente y de las concentraciones de las especies presentes. Pt Fe3+ + Fe2+ Fe2+ - MnO4- Fe3+ MnO4- 5 + Mn2+ Mn2+ 5 - MnO4- ΔEcelda = Esistema – Ereferencia  ΔErn Curva de titulación: Esistema vs. volumen de valorante

8 EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema
Antes del punto de equivalencia: EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema Después del punto de equivalencia: EMnO4-/Mn2+ = Esistema = EFe3+/Fe2+

9 5 Fe2+ + MnO4 ˉ + 8 H+  5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. Antes del Punto de Equivalencia: Fe3+ Fe2+ Mn2+ MnO4- 5 Fe MnO4 ˉ H+  5 Fe Mn H2O

10 CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. Antes del Punto de Equivalencia:

11 5 Fe2+ + MnO4 ˉ + 8 H+  5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
CURVA DE TITULACIÓN: En el Punto de Equivalencia: 5 Fe MnO4 ˉ H+  5 Fe Mn H2O [Fe3+]= 5 x [Mn2+] [Fe2+]= 5 x [MnO4-] Mn2+ Fe3+ MnO Fe2+ Es conveniente usar ambas expresiones para hallar Esistema. +

12 En el Punto de Equivalencia:
CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. En el Punto de Equivalencia: [Fe3+] = 5 x [Mn2+] [Fe2+] = 5 x [MnO4-]

13 CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. En el Punto de Equivalencia: [H+] = 1 M pH = 0

14 5 Fe2+ + MnO4 ˉ + 8 H+  5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. Después del Punto de Equivalencia: Mn2+ Fe3+ MnO Fe2+ 5 Fe MnO4 ˉ H+  5 Fe Mn H2O

15 CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. Después del Punto de Equivalencia:

16 CURVA DE TITULACIÓN: 50.0 mL de Fe M con KMnO M (0.100 N). [H+] = 1 M en todo momento. E° vte E° vdo

17 EFECTO DEL pH 50.0 mL de Me2+ 0.0400 M con KMnO4 0.0200 M.
Me Me3+ + e Eº : + 0,67 V Poder oxidante del valorante pH = 0 pH = 3 pH = 7

18 EFECTO DEL pH En el punto de equivalencia: Después del punto de equivalencia:

19 EFECTO DEL pH E°

20 FORMA DE LAS CURVAS DE TITULACIÓN
Fe2+ + Ce4+  Fe3+ + Ce3+ Estequiometría entre valorando y valorante 1:1 Simetría para Ft =1 5 Fe2+  MnO4 ˉ Estequiometría entre valorando y valorante 5:1 Asimetría para Ft =1 Curvas de valoración de 50.0 mL de Fe M con: — ◆ — KMnO M — ▪ — Ce M [H+] = 1 M en todo momento.

21 GRADO DE EXTENSIÓN DE LA REACCIÓN
ΔE > 0.2 V Titulación factible Estequiometría 1:1

22 Titulación de 50,00 mL de Fe2+ 0,0500 N con Ce4+ 0,100 N
Eº Fe: + 0,68 V vs ENH Eº Ce: + 1,44 V vs ENH

23 DETECCIÓN DEL PUNTO FINAL DE LA TITULACIÓN:
Titulaciones potenciométricas: Hallar punto de inflexión de curva de titulación por el método de derivadas: 1° derivada: máximo 2° derivada: cero Autoindicadores Indicadores específicos Indicadores rédox: In + ne  Inn- Indicador E° (V vs. ENH) Azul de metileno 0.53 Difenilamina 0.75 Ac. difenilamino sulfónico 0.85 Ferroína

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