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• Esteban Malambo

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Química Farmacéutica

APLICACIÓN DE LAS TITULACIONES REDOX

REACCIONES REDOX

TITULACIÒN REDOX Se basa en una reacción de óxido-reducción entre el analito y el valorante. Es decir, son aquellas valoraciones en las que en la reacción que tiene lugar entre el analito y el valorante hay transferencia de electrones: una de las sustancias gana electrones y simultáneamente la otra los pierde.

En la valoración del Fe+2 con MnO4- se produce la siguiente reacción de óxidoreducción:

AGENTES VALORANTES Completa: El oxidante o reductor ha de ser lo bastante fuerte para que la reacción con el analito sea completa.

Única:

el oxidante o reductor no ha de ser tan enérgico que pueda reaccionar con cualquiera de los componentes de la solución que se valora, excepto con el analito.

CARACTERÍSTICAS

Rápida:

La reacción debe ocurrir a una velocidad conveniente. Las reacciones redox son en general lentas, por lo que debe trabajarse en caliente o en presencia de catalizadores para aumentar la velocidad de reacción.

Punto final:

se debe disponer de una técnica que permita determinar cuándo la reacción entre el analito y el agente valorante se ha completado.

AGENTES VALORANTES MÁS USADOS

Importante: Para que una valoración redox sea exitosa, es esencial que el analito esté presente en un único estado de oxidación

AGENTES VALORANTES MÁS USADOS

DETECCIÓN DEL PUNTO FINAL Auto-indicador: agente valorante presenta un color intenso puede actuar como su propio indicador

Indicador específico: son sustancias que reaccionan de modo específico con una de las especies participantes en la reacción de valoración produciendo una modificación de color. Indicador redox propiamente dicho: son sustancias cuyo comportamiento depende solamente de la variación de potencial del sistema y no específicamente de la variación de la concentración de alguna de las sustancias reaccionantes.

DICROMATOMETRÍA En las aplicaciones analíticas, el ión dicromato (Cr2O72-) se reduce a ión Cr (III) según la reacción: Esta reacción tiene lugar sólo en soluciones de ACIDO FUERTE tanto de H2SO4 como de HCl

INDICADOR: Auto indicador

VALORACIÓN

➢ Esta sal es un buen patrón primario ya que se encuentra comercialmente en muy alta pureza. ➢ No es higroscópica y tiene un alto peso equivalente. ➢ Sus soluciones son estables durante años, si se las protege de la evaporación; además pueden hervirse un largo tiempo sin descomposición. ➢ Las soluciones se preparan a partir del peso directo de la sal.

PERMANGANOMETRÍA En las aplicaciones analíticas más comunes, el ión permanganato se reduce a ión manganeso (II) según la reacción: Esta reacción tiene lugar sólo en soluciones de concentración igual o mayor de 0,1000M de ácido fuerte (H2SO4). NO HCl.

INDICADOR: Auto indicador

VALORACION DEL PERMANGANATO: Con Oxalato de sodio (Na2C2O4) ➢ valorar en caliente 60–90°C ➢ valorar rápidamente y agitando. ➢ Añadir de golpe aproximadamente el 90 % del KMnO4

YODOMETRÍA / YODIMETRÍA El I2 molecular es muy poco soluble en agua, pero su solubilidad aumenta si agregamos una sal como el yoduro de potasio por formación de un complejo entre el yodo y el yoduro: el triyoduro.

Cuando decimos que usamos yodo como valorante, generalmente nos referimos a una solución de yodo con un exceso de yoduro (solución de triyoduro). Dicho par redox (triyoduro - yoduro) tiene una fuerza oxidante que es intermedia entre los oxidantes fuertes y los a) Métodos directos: cuando un analito reductor se valora directamente reductores fuertes. con la solución de triyoduro para producir yoduro. (YODIMETRIA) b) Métodos indirectos: cuando se añade el analito oxidante a un exceso de yoduro para producir yodo que luego se valora con una solución valorada de tiosulfato de sodio (Na2S2O4) (YODOMETRIA)

YODOMETRÍA / YODIMETRÍA INDICADOR: Almidón

Forma un complejo color azul intenso con el yodo. ➢ No es un indicador redox, porque responde específicamente a la presencia de yodo ➢ El almidón se biodegrada fácilmente, de manera que sus soluciones deben ser recientes

En los métodos directos (valoraciones con I3-) se añade el almidón al comienzo de la valoración..

En los métodos indirectos (valoraciones del yodo formado) hay presente I3- durante toda la valoración hasta el punto de equivalencia. En estas reacciones no debe añadirse el almidón hasta inmediatamente antes del punto de equivalencia (que se detecta visualmente por la decoloración del I3-).

YODOMETRÍA / YODIMETRÍA VALORACIÓN: Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

El yodo oxida al ión tiosulfato, S2O3-2, transformándolo cuantitativamente en ión tetrationato, S4O6-2, según la reacción:

VALORACIÓN DEL TIOSULFATO: Con dicromato de potasio. Luego el yodo liberado se valora con Na2S2O3

EJERCICIOS DE PRÁCTICA 1. En las farmacias se venden como desinfectantes, soluciones acuosas que contienen aproximadamente 3% (p/p) (d= 1,45 g/mL) de peróxido de hidrogeno. Propóngase un método para determinar el contenido de peróxido de estas preparaciones utilizando permanganato de potasio que se estandarizo titulando 0,1278 g de Na2C2O4 oxalato de sodio y se necesito exactamente 33,31 mL de la solución de permanganato. Considere las siguientes reacciones.

2. Una muestra de 5,00 mL de un brandy se diluyo a 1,000 L en un matraz volumétrico. El etanol (C2H5OH) de una alícuota de 25,00 mL de la solución diluida se destilo en 50,00 mL de K2Cr2O7 0,02000 M y se oxido hasta acido acético por calentamiento. Después de enfriar la solución, se añadieron en el mismo matraz 20,00 mL de Fe+2 0,1253 M. A continuación se titulo el exceso de Fe+2 con 7,46 mL de K2Cr2O7 patrón hasta el punto final con acido difenilaminosulfonico. Calcúlese el porcentaje (p/v) de etanol en el brandy.

EJERCICIOS DE PRÁCTICA 3. El acido ascórbico reacciona con triyoduro según la siguiente reacción:

Como indicador de esta reacción se usa almidón. El punto final lo señala la aparición de un color azul oscuro del complejo Yodo-almidón, cuando aparece la primera fracción de I3a) Si se necesitan 29,41 mL de la disolución de I3- para reaccionar con 0,1970 g de acido ascórbico, ¿ cual es la molaridad de la solución de I3-. b) Un comprimido de vitamina C de 0,4242 g, que contiene acido ascórbico y un aglutinante inerte, una vez triturado consume en su valoración 31,63 mL de I3-. Hallar el porcentaje en peso del acido ascórbico en el comprimido.

EJERCICIOS DE PRÁCTICA Se realiza una valoración por retroceso de una muestra que contiene acido ascórbico. Se hacen reaccionar 5,70 mL de una solución de yodato de potasio 0,500 M con yoduro de potasio y acido clorhídrico en exceso con la totalidad de un comprimido de vitamina C pulverizado. El exceso de yodo generado en la reacción es titulado con una solución de tiosulfato de sodio 0,56 M, gastando 20,30 mL en su valoración. Determina la cantidad en mg de acido ascórbico en el comprimido.