OBJETIVO:
Determinar la concentración de peróxido de hidrógeno, a través de la utilización del método redox con permanganato de
potasio, con la finalidad de considerar esta determinación como un parámetro de
calidad al producto comercial.
MATERIALES
|
REACTIVOS
|
3 vasos de pp de 250 ml, 2 vasos de pp de 150 ml y
1 vaso de pp de 600 ml.
|
1
g de permanganato de potasio
|
Pizeta
|
30 ml
de ácido sulfúrico
|
Matraz aforado de 250 ml
|
1
g de oxalato de sodio
|
Equipo de calentamiento
|
3 g
lana de vidrio
|
Frasco ámbar
|
Agua
destilada
|
Vidrio de reloj
|
Agua
oxigenada comercial
|
5 matraces Erlenmeyer de 300 ml
|
|
Balanza analítica
|
|
Equipo de titulación
|
|
Embudo
|
|
Pipeta graduada de 25 ml
|
|
2 probetas graduadas de 50 ml
|
|
Bureta de 50 ml
|
|
Matraz aforado de 100 ml
|
|
Pipeta volumétrica de 10 ml
|
Para poder comprender cada uno de los pasos de esta práctica (poder tener ideas solidas al concluirla) es necesario tener presentes estos conceptos:
- Reducción:
La reducción ocurre cuando una especie química gana
electrones y simultáneamente disminuye su número de oxidación.
- Oxidación:
La oxidación ocurre cuando una especie química pierde
electrones y al mismo tiempo, aumenta su número de oxidación.
- Estado de oxidación:
Es el indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química.
NOTA:
Antes de comenzar con la técnica es necesario que tengamos en cuenta las prevenciones para los siguientes reactivos:
Antes de comenzar con la técnica es necesario que tengamos en cuenta las prevenciones para los siguientes reactivos:
- El H2SO4 produce quemaduras graves.
- El KMnO4 es un reactivo oxidante.
- El Na2C2 O4 es un reactivo reductor y tóxico.
- El H2O2 produce quemaduras leves al contacto con la piel.
TÉCNICA:
1.- Preparación de disoluciones:
En este primer paso preparamos el KMnO4 0.1 N y el H2SO4 al 10%
2.- Valoración de la disolución de KMnO4:
Se valoro la disolución de permanganato de potasio con el oxalato de sodio (Na2C2O4).
3.- Determinación del H2O2 en un producto comercial:
En este se determino el porcentaje de peróxido de hidrógeno,este se titulo con el permanganato de potasio (anteriormente valorado).
CÁLCULOS:
- Valoración del KMnO4:
Matraz #
|
Volumen gastado
|
1
|
1.2
|
2
|
0.9 ml
|
3
|
1.6 ml
|
g Na2C2O4
N KMnO4 =____________________________________
V
KMnO4 X meq Na2C2O4
meq: Peq= 134/2= 67 meq= 67/1000= 0.067
MATRAZ #1:
N KMnO4 = 0.2 g
_____________ = 2.48
1.2 ml X 0.067
MATRAZ #2:
N KMnO4 = 0.2 g
_______________ = 3.3
0.9 ml X 0.067
MATRAZ #3:
N KMnO4 = 0.2 g
_______________ = 1.86
1.6 ml X 0.067
PROMEDIO: 2.5
- %H2O2 :
Matraz #
|
Volumen gastado
|
1
|
11 ml
|
2
|
9 ml
|
3
|
12 ml
|
%H2O2 = VKMnO4 X N KMnO4
X meq H2O2 X 100
______________________________________
Mililitros muestra
Peq= 34/2= 17 meq= 17/1000= 0.017
MATRAZ #1:
%H2O2 = 11 X 2.5 X 0.017 X 100
______________________________________ = 23.3%
2 ml
MATRAZ #2:
%H2O2 = 9 X 2.5 X 0.017 X 100
______________________________________ = 19.12
2 ml
MATRAZ #3:
%H2O2 = 12 X 2.5 X 0.017 X 100
______________________________________ = 25.5%
2 ml
PROMEDIO: 22.6%
Un método volumétrico se basa
en reacciones de óxido reducción, que emplea agentes oxidantes fuertes, como el
permanganato o dicromato de potasio y lo hace reaccionar con algunos metales
que pueden oxidarse, es decir que durante la reacción química ceden electrones.
REACCIONES:
El oxalato de
sodio proviene del ácido oxálico, fórmula: HOOC-COOH, por lo que al sustituir
los hidrógenos (H) por sodios (Na), queda: NaOOC-COONa, reducido, Na2C2O4.
Al balancear
la reacción queda:
2KMnO4 + 5Na2C2O4 +
8H2SO4 ---------> 2MnSO4 +
K2SO4 + 5Na2SO4 +
10CO2 + 8H2O
El
permanganato potásico oxida al agua
oxigenada (peróxido
de hidrógeno: H2O2) a O2, en un medio acidificado con ácido sulfúrico.
Se
ajusta la siguiente reacción química:
KMnO4 + H2SO4 + H2O2 →
MnSO4 + H2O + O2 + K2SO4
OBSERVACIONES:
Algo que pudimos observar y razonar antes de titular con el KMnO4 es que era realmente necesario filtrarlo ya que por el contrario, al momento de la titulación la bureta se estaría tapando constantemente e incluso podría quedar inservible; lo ideal era hacerlo con lana de vidrio pero por algunas razones nosotros no pudimos realizarlo así, pero esto no impidió que lo filtráramos; utilizamos papel filtro de cafetera y funciono.
INTEGRACIÓN DE RESULTADOS:
NOTA:
Nuestro envase tenia una concentración del 3.5% por esto mismo se podría decir que si cumple con lo especificado ya que esta dentro de los 22.6% que nos salio a nosotros, (a nosotros nos salio por 7 veces más, aproximadamente, pero esto se debe a algún error o errores que cometimos durante la técnica) pero de igual manera la calidad del producto (agua oxigenada en este caso) es buena.
CUESTIONARIO:
- ¿Por qué se le adiciona ácido sulfúrico a la muestra de peróxido?
Para obtener un pH ácido
ya que es en el medio en el cual se verifican estos tipos de reacciones.
- ¿En esta titulación quién se oxida y quién se reduce?
El permanganato se reduce y el
oxalato se oxida.
- ¿Qué concentración máxima de peróxido de hidrógeno se puede tener en la solución?
El peróxido de hidrógeno se encuentra en
bajas concentraciones (del 3 al 9 %) en muchos productos domésticos para
usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y el cabello.
CONCLUSIONES:
Las reacciones que se producen entre un agente
oxidante y un agente reductor es la siguiente:
Ox1 se reduce a Red1 y es el
oxidante.
Red2 se oxida a Ox2 y es el
reductor.
Con esto podemos comprobar que el permanganato es
un agente oxidante (ellos oxidan a otros) por lo tanto se reduce y para esta práctica
lo utilizamos como indicador debido a que esta sustancia necesita solo un ligero cambio en la proporción
de un estado u otro, para variar de color y no afecta significativamente el
titulante ya que el color se puede apreciar aunque la concentración del
indicador sea baja; cuando llegamos al punto de equivalencia, con una sola gota
más del titulante hará variar al indicador; esto se puede observar cuando
cambia a rosa pálido, debido a que se le agregaba el permanganato y después de
un cierto volumen de este, cambiaba de color aproximadamente por unos 30
segundo y después volvía a su color natural.
El permanganato es inestable, ya que se está
reduciendo constantemente por eso es que se valora con el oxalato de sodio (patron primario).
El oxalato de sodio Na2C2O4 es
un patrón primario, que por su especial estabilidad, se emplea para valorar la concentración de otras soluciones, como las disoluciones
valorantes (esto fue uno de los pasos que realizamos en la práctica).
En
estos tipos de procesos es necesario respetar el pH y la temperatura que se indique
ya que son fundamentales; también debemos de cuidar las soluciones de la luz ya
que esta actúa como catalizador (cuando la luz actúa como catalizador ocurren
tanto reacciones de oxidación como de reducción).
EVIDENCIAS:
FUENTES CONSULTADAS:
*Manual "emplea técnicas de análisis
cuantitativo con base a normas".
No hay comentarios:
Publicar un comentario