Volumetria de oxi

Volumetria de oxi-­‐redução Profa Alessandra Smanio0o QMC 5325 -­‐ Química Analí;ca -­‐ Farmácia Turmas 02102A e 02102B Titulações Redox •  Uma ;tulação redox se baseia em uma reação de oxi-­‐redução entre o analito e o ;tulante; •  Diversos analitos comuns em química, biologia, ciências do meio ambiente e de materiais podem ter suas composições determinadas; •  Determinação de estados de oxidação pouco comuns de elementos em materiais especiais, como supercondutores e materiais para laser. Curvas de ;tulação redox •  Apresentam a variação do potencial do eletrodo (eixo y) em função do volume de ;tulante adicionado (eixo x); •  Existe uma relação logarítmica entre o potencial do eletrodo e a concentração do analito; •  As curvas são similares às de outros ;pos de ;tulações em que uma p-­‐função está na ordenada; •  São divididas em 3 regiões: antes do ponto de equivalência, ponto de equivalência e depois do ponto de equivalência. Considere a ;tulação de ferro(II) com uma solução padrão de cério(IV). A reação de ;tulação é: K = 10-­‐16 em HClO4 1 mol L-­‐1 •  Cada mol de íon cérico oxida 1 mol de íon ferroso de forma rápida e quan;ta;va. •  A reação de ;tulação forma uma mistura de Ce4+, Ce3+, Fe2+ e Fe3+. •  Duas reações avançam para o equilíbrio: Curva teórica de ;tulação de 100,0 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-­‐1 com solução de Ce4+ 0,100 mol L-­‐1 em HClO4 1 mol L-­‐1. Concentração do Reagente Em geral, o potencial calculado em qualquer ponto da ;tulação depende apenas da razão entre as concentrações dos reagentes; portanto, a curva de ;tulação é independente da concentração do analito e do reagente. Extensão da reação A variação do potencial na região do ponto de equivalência torna-­‐se maior à medida que a reação se torna mais completa; ou seja, o ponto final é mais ní;do quanto maior for a constante de equilíbrio para a reação de ;tulação. •  A curva para o urânio(IV) não é simétrica em torno do ponto de equivalência, pois a relação estequiométrica entre os reagentes é 2:1 e não 1:1; •  Contudo, a curva apresenta uma subida tão acentuada na região próxima ao ponto de equivalência que o erro é desprezível se o centro da região de subida é considerado como ponto final; •  A variação de potencial próximo ao ponto de equivalência aumenta quando a diferença entre os E0 dos dois pares redox envolvidos na ;tulação também aumenta; •  Quanto maior a diferença, maior a constante de equilíbrio para a reação de ;tulação. Indicação do ponto final Indicadores de oxi-­‐redução Métodos volumétricos de oxi-­‐redução Agentes oxidantes padrão Permanganato de potássio (KMnO4) •  O KMnO4 é um oxidante forte de cor violeta intensa. Em soluções fortemente ácidas ele é reduzido a Mn2+, incolor. •  Em solução alcalina ou neutra, o produto de redução é um sólido marrom, o MnO2. •  Em solução fortemente alcalina, forma-­‐se o íon manganato, de cor verde. Dicromato de potássio (K2Cr2O7) •  Em aplicações analí;cas, o íon dicromato é reduzido ao íon verde cromo(III): •  Geralmente, as ;tulações empregando o dicromato são realizadas em soluções preparadas em ácido clorídrico ou sulfúrico 1 mol L-­‐1, em que o potencial formal para a semi-­‐
reação varia entre 1,0 e 1,1 V. •  A principal u;lização do dicromato é na ;tulação de ferro(II) baseada na reação: Iodo •  Quando um analito, com comportamento redutor, é ;tulado diretamente com iodo (para produzir I-­‐), o método é conhecido como iodimetria; •  Na iodometria, um analito oxidante é adicionado a um excesso de I-­‐ para produzir iodo, que é então ;tulado com uma solução-­‐padrão de ;ossulfato; •  O íon ;ossulfato (S2O3-­‐2) é um agente redutor moderadamente forte que tem sido amplamente u;lizado na determinação de agentes oxidantes; •  Na presença de iodo, o íon ;ossulfato é quan;ta;vamente oxidado para formar o íon tetra;onato (S4O62-­‐):