QUÍMICA ANALÍTICA I. Etapa analítica. Análisis volumétrico : Titulaciones de óxido-reducción

Documentos relacionados
Prof. Mario Alfredo García Carrillo Semestre 2017-I

OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Al finalizar el Tema el estudiante:

BLOQUE IV- SEGUNDA PARTE. Prof. Dr. Mª del Carmen Clemente Jul

EQUILIBRIOS REDOX Estudio de reacciones redox: celdas electroquímicas -Transferencia de electrones

4. Un agente oxidante (2 correctas) A) Toma electrones de otra sustancia B) Da electrones a otra sustancia C) Se oxida D) Se reduce

REACCIONES DE ÓXIDO- REDUCCIÓN

Electroquímica. Cátedra de Geoquímica

Tema 6. Análisis Cuantitativo Etapa analítica. Equilibrio Redox Celdas Electroquímicas Relación n de E celda y K equilibrio

Unidad 6: ELECTROQUIMICA

POTENCIOMETRIA KCL. Cl - CELDAS GALVANICAS DEPOSITO DE COBRE SOBRE UNA LAMINA DE ZINC CELDA GALVANICA POTENCIALES REDOX CELDA GALVANICA

Equilibrio Químico - Redox. Por: Rolando Oyola Martínez Derechos 1

TÉCNICAS DE MUESTREO, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS. Ingeniería Ambiental

ELECTROQUÍMICA. Se discutirán en la clase práctica algunos de los siguientes ejercicios de Brown: Capítulo 20: 5, 7, 13, 21, 23, 33, 39, 47, 51

REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES (Reacciones Redox)

Prof(a). María Angélica Sánchez Palacios

Química Analítica. Dr. Fernando A. Iñón

Redox 3: Celdas electroquímicas 1

TRANSFERENCIA DE ELECTRONES AJUSTE DE REACCIONES REDOX

Reacciones Redox. Química General e Inorgánica Ingeniería Ambiental

Capítulo 20: Electroquímica

Paso 2: Escribir las correspondientes semireacciones sin ajustar y. Paso 3: Ajustar en cada semireacción todos los elementos a

TITULACIONES HIDROVOLUMÉTRICAS DE OXIDACIÓN - REDUCCIÓN. Unidad de Bioquímica Analítica

VALORACIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN(T-8)

Celdas Galvánicas y Electrolíticas

QUÍMICA 2º BACHILLERATO

9. Reacciones de oxidación-reducción

ELECTROQUÍMICA. 1. Procesos electroquímicos (pila). 2. Potenciales normales de electrodo. 3. Ecuación de Nernst. 4. Electrolisis. 5. Leyes de Faraday.

QUÍMICA 2º BACHILLERATO

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2001 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

QUÍMICA 2º Bachillerato Ejercicios: Electroquímica

TRABAJO PRÁCTICO N 9 ÓXIDO-REDUCCIÓN

Tema 5. Oxidación Reducción. Prof(a). María Angélica Sánchez Palacios


Reacciones de transferencia de electrones

Sistemas electroquímicos

QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO ELECTROQUÍMICA

Electroquímica UNIDAD XII-B QUIMICA- CPAM. 2017

ELECTROQUÍMICA. Química General Balancear las siguientes reacciones redox: a) En medio ácido: Hg (l) + Cr 2 O 7

Métodos analíticos cuantitativos basados en las propiedades eléctricas de una solución de analito cuando forma parte de una celda electroquímica

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2017 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

Prof. Arnoldo González. Clase I

Tema 9: Electroquímica

Tema 9: Reacciones de oxidación-reducción

MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS

PRÁCTICO 11: CELDAS GALVÁNICAS

CUESTIONES Y PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD EN LAS UNIVERSIDADES ANDALUZAS REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2002 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

REACCIONES RED-OX QCA 05

TEMA - 9. DATOS: R = 0,082 atm L K. (Sol: b) 0.05 M;; c) V = 28 ml)

Tema 15: Equilibrio óxido-reducción Reacciones de oxidación-reducción (redox)

INSTITUTO TECNOLÓGICO de Durango ELECTROQUÍMICA FISICOQUÍMICA 2. Dr. Carlos Francisco Cruz Fierro. Revisión Fisicoquímica 2.

2 + H2O2 + H2SO4 + 2 H2O

GUIA DE EJERCICIOS ELECTROQUÍMICA

1. CONCEPTOS DE OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN.

ELECTROQUÌMICA. Zn Zn 2+ (aq) Cu 2+ (aq) Cu

Examen de recuperación de la 3ª evaluación de Química de 2º de Bachillerato

CUESTIONES Y PROBLEMAS DEL TEMA 8 (ELECTROQUÍMICA)

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2016 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

VÍDEOS EJERCICIOS OXIDACIÓN-REDUCCIÓN RESUELTOS: ENUNCIADOS

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2005 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

Celdas galvánicas o voltaicas

PILAS Y ELECTRÓLISIS. Foto: Gabriel Acquistapace

QUÍMICA INORGÁNICA ELECTROQUIMICA CUESTIONARIO Y RESPUESTAS

REACCIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

Oxidación-Reducción. Oxidantes y reductores

REACCIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

6.3.- Electroquímica

ELECTROQUÍMICA. CELDAS GALVÁNICAS Y CELDAS ELECTROLÍTICAS. Reacciones de óxido reducción. Cambios de la energía libre y criterios de espontaneidad

Así, multiplicando por 3 el par redox del Sn y sumando con el par redox del cromo, se obtiene:

7. Práctica 5: Celdas galvánicas.

Tema 3. Termodinámica de Procesos Electroquímicos

VALORACIÓN DE Fe (II) CON SOLUCIÓN STANDARD DE Ce (IV)

2. OBJETIVOS. 1 General. Evaluar por método electrogravimétrico la variación del potencial de celda zinc/cobre (E zn/z

Informe Electroquímica

Reacciones de oxido reducción

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2008 QUÍMICA TEMA 7: REACCIONES REDOX

BLOQUE IV: EQUILIBRIO REDOX PRIMERA PARTE. Prof. Dr. Mª del Carmen Clemente Jul

REACCIONES REDOX (SOLUCIONES)

RESOLUCIÓN PRÁCTICO 10

Introducción. Tema 9: Reacciones de oxidación-reducción

PROBLEMAS REDOX. Datos: Potenciales de reducción estándar:

OXIDACIÓN-REDUCCIÓN. PAU-tipos de problemas

Problemas y cuestiones de REDOX + ficha ión-electrón 2º de bachillerato. Química

REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

CUESTIONES Y PROBLEMAS DEL TEMA 8 (REDOX)

TEMA 9 ELECTROQUÍMICA. LA CORROSIÓN DE LOS METALES

1).- La siguiente figura representa a una pila: I. galvánica. II. electrolítica. III. seca

REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES SEPTIEMBRE 2015

PROBLEMAS REDOX. Datos: Potenciales de reducción estándar:

ELECTROQUÍMICA. 1- Concepto de potencial normal. Electrodo de referencia

Titulaciones en Química Analítica. Capítulo 13 CHEM 3320 Rosamil Rey Santos, Ph.D.

Problemas de electrolisis. Resueltos

EJERCICIOS RESUELTOS DE REDOX

QUÍMICA ANALÍTICA I. Etapa analítica. Contenidos. Análisis volumétrico: Titulaciones complejométricas

]3- / [Fe(CN)6 ]4-0.36

REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE ELECTRONES

Transcripción:

QUÍMICA ANALÍTICA I Etapa analítica Análisis volumétrico : Titulaciones de óxido-reducción

Equilibrio Redox Ce(IV) Ce 4+ + Fe 2+ Ce 3+ + Fe 3+ Otra reacción: MnO 2-4 + 5 Fe 2+ + 8 H + Mn 2+ + 5 Fe 3+ + 4 H 2 O Fe(II) Importante: balancear correctamente la ecuación para conocer el Peso Equivalente

Qué es la oxidación? Cielos, no lo se!...mis conocimientos de ciencia están un poco oxidados.

Celdas Electroquímicas Puente salino KCl Cu Ag Cu 2+ Ag + Solución de CuSO 4 Solución de AgNO 3

e - e - e - e - Puente salino KCl e - NO - 3 Cu 2+ Cu Cu 2+ Cu 2+ Cu 2+ HSO 4 - Cu 2+ Ag + HSO 4 - e - Cl - e - e - K + Ag + Ag + Ag + Ag + Ag NO 3 - Solución de CuSO K + 4 Solución de AgNO Cl - 3 e - e - e - e -

Representación esquemática de las Celdas Electroquímicas El ánodo siempre se escribe del lado izquierdo. Las líneas verticales representan límites de fases. La doble línea vertical representa el puente salino. Es un potencial de unión líquida debido a diferencia en las velocidades de los iones en la solución. Cu CuSO 4 (0.0200 M) AgNO 3 (0.0200 M) Ag Potencial de Reducción Catódica Ag + Ag (s) Cu 2+ Cu (s)

Medición de potenciales El potencial de electrodo es el potencial de una celda electroquímica formada por el electrodo en cuestión que actúa como cátodo, y el electrodo estándar o normal de hidrógeno (ESH o ENH) actúa como ánodo. Eº = Eº celda = E electrodo E ánodo = E electrodo E ENH Potencial Normal o Estándar de Electrodo (Eº), de una semirreacción determinada, se define como su potencial de electrodo cuando las actividades de todos los reactivos y productos son igual a 1. Ejemplo: ENH Ag + (aag + = 1.00) Ag

Medición de potenciales Según el Convenio de Estocolmo (1953) o IUPAC, el potencial de electrodo se refiere a un proceso de semicelda escrito como REDUCCIÓN. El signo de un potencial de electrodo está determinado por el signo correspondiente del electrodo de su semicelda cuando se halle acoplado al ENH. Cuando la semicelda actúa espontáneamente como cátodo, el potencial de electrodo es positivo (se reduce espontáneamente). Cuando la semicelda se comporta como ánodo, el potencial es negativo.

Potenciales estándar de electrodo Reacción Eº (25ºC) / V Cl 2 + 2 e - 2 Cl - 1,359 Ag + + e - Ag(s) 0,799 Fe 3+ + e - Fe 2+ 0,771 Cu 2+ + 2 e - Cu(s) 0,337 2 H + + 2 e - H 2 (g) 0,000 Cd 2+ + 2 e - Cd(s) -0,403 Zn 2+ + 2 e - Zn(s) -0,763

Efecto de la concentración. Ecuación de Nernst: Representa la relación cuantitativa entre actividades y el potencial de electrodo. Dada la siguiente reacción general reversible: bb + + ne - cc + dd b d c b B d D c C b B d D c C B D C n E E a a a n E E a a a nf RT E E ] [ ] [ ] [ log. º log. º ln º = = = 0592 0 0592 0

Efecto de la concentración. Ecuación de Nernst: 0.412 V 0.000 V Cu Ag Cu Ag Cu 2+ Ag + Cu 2+ Ag + 0.0200 M 0.0200 M 0.0300 M 2.7 10-9 M E ánodo =EºCu 2+ /Cu (0.0592/2) log{1/ [Cu 2+ ]} = = 0.337 0.0296 log (1/0.02) = 0.2867 V E cátodo =EºAg + /Ag (0.0592/1) log{1/ [Ag + ]} = = 0.799 0.1006 = 0.6984 V

Potenciales formales Potencial Formal de Electrodo (Eº ), de una semi-reacción determinada, se define como su potencial de electrodo medido contra el ENH en condiciones tales que la relación de concentraciones analíticas de reactivos y productos, tal como aparecen en la ecuación de Nernst, es exactamente igual a 1 y las concentraciones de todas las demás especies en el sistema se especifican claramente. Ejemplo: Ag + + e Ag(s) Eº = 0.799 V Pero si se lo mide en HClO 4 1.00 M y con una concentración 1.00 M de Ag +, el potencial será: Eº = 0.792 V Efecto de otros equilibrios + Nernst para la reacción anterior es: 0. 592 [ Ag ] E = Eº + log Si hay cloruro: AgCl(s) Ag + + Cl - Ag 1 1 0. 592 Kps E = Eº + log Ag 1 [ Cl ]

Que pasa en el equilibrio químico? E celda = 0 = E derecho E izquierdo E derecho = E izquierdo Eº Eº K Ce Ce = 10 Eº Ce 4+ K + permite Fe 2+ Ce analizar 3+ + Fe 3+ la cuantitatividad de 3la + reacción 0, 059 1 ( E º Fe Ce = E º [ Ce log [ Ce )n / 0, 059 4+ ] ] Eº 0, 059 [ Ce (log 1 [ Ce Fe = Fe 3+ 4+ 0, 059 log 1 ][ Fe ][ Fe 3+ 2+ ] ) ] [ Fe [ Fe 2+ 3+ ] ]

Curva de titulación Como se construyen? Para que sirven? Ce 4+ 0.1000 M Er 0.4% Volumen titulante (ml) Esistema (V) 5.00 0.64 20.00 0.72 24.90 0.82 25.00 1.06 25.10 1.30 Esistema (V) Fe 2+ 0.0500 M 50.00 ml 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0 10 20 30 40 Volumen solución Ce 4+ (ml)

Curvas de titulación. Simétricas si la reacción es en proporción molar 1:1 Esistema (V) 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 20 30 40 Volumen solución Ce 4+ (ml) Ce 4+ + Fe 2+ Ce 3+ + Fe 3+ 2 Ce 4+ + U 4+ +2 H 2 O 2 Ce 3+ + UO 3+ 2 + 4 H +

Curvas de titulación: no dependen de la concentración de reactivos, pero si de la constante de equilibrio 14 12 K=10 18 ph 10 8 6 4 0.1 M 0.01 M 0.001 M 0.0001 M Esistema K=10 13 K=10 10 2 0 10 20 30 40 50 Volumen de titulante (ml) 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Titulante

Otra curva de titulación: K 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 7 2-0.1000 M Er 0.5% Cr 2 O 7 2- + 14 H + + 6 e - 2 Cr 3+ + 7 H 2 O 6 x (Fe 2+ Fe 3+ + e - ) Cr 2 O 7 2- + 6 Fe 2+ + 14 H + 2 Cr 3+ + 6 Fe 3+ +7 H 2 O Fe 2+ 0.500 M 25.00 ml ph = 1.0 Volumen titulante (ml) Cálculo Esistema (V) 20.73 Usando EºFe3+/Fe2+ 0.91 20.83 Pot. En punto equivalencia 1.29 20.93 Usando EºCr2O72-/Cr3+ 1.17

Que pasa cuando se mezclan reactivos? 1) FeSO 4 : 1.5192 g (PF=151.9) + Fe 2 (SO4) 3 : 5 mmol + SnCl 2 : 569.1mg (PF=189.7) + Sn(IV): 4 mmol EºFe3+/Fe2+= 0.771 V EºSn4+/Sn2+= 0.154 V Sn 2+ + 2Fe 3+ Sn 4+ + 2 Fe 2+ 6 meq 10 meq 8 meq 10 meq - 4 8+6 10+6 E 2+ 0. 0592 [ Fe ] 16 / VF Eº 3 + 2+ log = 0. 771 0. 0592log = 0. 735V Fe / Fe 3 1 [ Fe ] 4 / VF = + 2) FeSO 4 : 1.5192 g (PF=151.9) + Fe 2 (SO4) 3 : 5 mmol + SnCl 2 : 1138.2mg (PF=189.7) + Sn(IV): 4 mmol 3) FeSO 4 : 1.5192 g + SnCl 2 : 1138.2mg + Sn(IV): 4 mmol

Indicadores visuales Sistemas autoindicadores: KMnO 4 Sustancias químicas que interaccionan con el analito o reactivo Generales Específicos

In E E Indicadores generales ox [In In = red ox = + E ] E ne o In o In ox ox / In 1 10 / In red red In red 0. 0592 log n [In In red ox 0. 0592 n ] 10 1 [In Cambio de color detectable cuando cuando el titulante hace que el potencial cambie EºIn ox /In red ±0.0592/n In red ox ]

Indicadores generales: complejo ortofenantrolina con Fe(II) (fen) 3 Fe 3+ + e - (fen) 3 Fe 2+ N azul pálido rojo Fe 2+ Eº =+1.25 V N 1.4 3 Esistema (V) 1.2 1.0 0.8 0.6 0 10 20 30 40 Volumen solución Ce 4+ (ml)

Indicadores específicos Complejo del almidón con el I 3 - Almidón-I 3- al consumirse el I 2 Azul Incoloro Tiocianato de potasio en la valoración de Fe(III) FeSCN 2+ al consumirse el Fe 3+ Rojo Incoloro

Indicadores instrumentales Ópticos Electroquímicos Radiométricos Monitorizan la evolución de productos y/o reactivos de la reacción volumétrica mediante medición continua de alguna propiedad físico-química relacionada

Potenciometría indirecta K 2 Cr 2 O 7 Potenciométro E Ind = Pt E Ag/AgCl Ind Ag/AgCl Alícuota Muestra: Fe(II) 3 ml mezcla ácida H 2 SO 4 /H 3 PO 4 Diluir aprox. a 75 ml con H 2 O d. Los electrodos deben estar sumergidos

Ec 513 59 ml ΔEc/ΔV 1200 5 60 ml Δ 2 Ec/ΔV 2 + 5600 ml -9500