TITULACIONES REDOX Requisitos para titulaciones redox E  v.

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1 TITULACIONES REDOX Requisitos para titulaciones redox E  v. K equil > 104 Reacción completa Existir punto de equivalencia definido Disponer de método para determinación experimental del punto de equivalencia

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

3 EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema
Esistema puede ser calculado aplicando la ecuación de Nernst para las semirreacciones del Fe3+ o del MnO4ˉ ó Antes del punto de equivalencia: EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema Después del punto de equivalencia: EMnO4-/Mn2+ = Esistema = EFe3+/Fe2+

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 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

5 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+ 5 Fe MnO4 ˉ H Fe Mn H2O MnO4-

6 Antes del Punto de Equivalencia:
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: Agregado de 1,00 mL de valorante: nº mmoles MnO4 ˉ = 1,00 x 0,02 = 0,02 mmoles MnO4 ˉ c/ mmol de MnO4 ˉ oxida a 5 mmoles de Fe2+ 0,02 mmoles MnO4 ˉ oxidan a 0,1 mmol Fe2+ y se forma 0,1 mmol de Fe3+ [Fe3+ ] = 0,1 / 51 = 0,002 [Fe2+ ] = 2,0 - 0,1 / 51 = 0,037

7 Antes del Punto de Equivalencia:
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: V=½ Veq [f.ox] = [f.red] Esist = Eº cupla q se está titulando

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

9 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-]

10 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

11 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 Fe Mn H2O

12 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:

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

14 EFECTO DEL pH 50.0 mL de Fe2+ 0.0400 M con KMnO4 0.0200 M.
Poder oxidante del valorante pH = 0 pH = 3 pH = 7

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

16 EFECTO DEL pH E°

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

18 EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema
5 Fe MnO4 ˉ H Fe Mn H2O EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema Antes del punto de equivalencia: EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema [Fe3+], [Fe2+] y [Mn2+] disponibles a partir de datos volumétricos y estequiometría [H+] constante [MnO4ˉ] muy baja, se obtiene por cálculos basados en la Keq Después del punto de equivalencia: EMnO4-/Mn2+ = EFe3+/Fe2+ = Esistema [Fe3+], [MnO4ˉ] y [Mn2+] disponibles a partir de datos volumétricos y estequiometría [H+] constante [Fe2+] muy baja, se obtiene por cálculos basados en la Keq