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Titulação de oxidação-redução Titulação redox (Parte 01) Aula Teórica 15 07/2015 REAÇÃO DE REDUÇÃO-OXIDAÇÃO OU OXIRREDUÇÃO OU REDOX • São reações que envolvem transferências de elétrons. • Para que exista transferência de elétrons, uma das espécies químicas presente no meio reacional deve ceder elétrons e a outra espécie química deve aceitar este elétrons. • Redutor é quem cede (doa) elétrons • Oxidante é quem recebe os elétrons REAÇÃO DE REDUÇÃO-OXIDAÇÃO OU OXIRREDUÇÃO OU REDOX Pode ser dividida em semi-reação → isto é um conceito teórico REAÇÃO REDOX • Regra de balanceamento • As mesmas que aquelas usadas para os outros tipos de reações. • Qual é esta regra? • O número de átomo de cada elemento, assim como a carga líquida de cada lado da equação, precisa ser o mesmo. REAÇÃO REDOX • Você sabe balancear as reações de oxidação-redução? • O balanceamento e essencial para a compreensão de todos os conceitos tratados na eletroquímica. • Exemplo 1: Não-balanceada Balanceada REAÇÃO REDOX • Exemplo 2: Não-balanceada Balanceada REAÇÃO REDOX • Exemplo 3: Não-balanceada Balanceada REAÇÃO REDOX • Exemplo 4: Não-balanceada Balanceada • Exemplo 5: Não-balanceada Balanceada REAÇÃO REDOX • Outros exemplos de reações redox (1) (2) (3) Balanceadas TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Solução padrão: agente oxidante padrão ou agente redutor padrão Solução amostra: é a solução que contem o analito que pode sofrer oxidação ou redução. Ponto de equivalência: a partir de um indicador ou por um método instrumental apropriado. TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO 1) Reagentes principais são: • Agentes redutores padrão • Agentes oxidantes padrão 2) Reagentes Auxiliares • Redutores auxiliares • Oxidantes auxiliares Qual a função dos reagentes auxiliares? 1. Considere que uma amostra contendo ferro é dissolvida, normalmente a solução resultante conterá uma mistura de íons Fe(II) e Fe(III). 2. Se já doseamos a amostra com um oxidante padrão teremos um erro na quantificação. 3. Primeiro é necessário tratar a solução contendo a amostra com um agente redutor auxiliar para converter todo o ferro para Fe(II). 4. Se o titulante for um oxidante eu uso redutor auxiliar na solução que contém a amostra e vice-versa. TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Coluna Redutora Fe(II) e Fe (III) Fe(II) Ag. Oxidante padrão REDUTORES AUXILIARES TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO a) Bismutato de Sódio (NaBiO3) b) Peroxidissulfato de Amônio [(NH4)2S2O8] c) Peróxidos de Sódio (Na2O2) d) Peróxido de Hidrogênio (H2O2) OXIDANTES AUXILIARES TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO • Pouco usados porque a maioria dos redutores tendem a reagir com o oxigênio atmosférico antes de reagir com o analito. • São mais empregado na titulação indireta onde seu excesso é titulado com uma solução padrão de dicromato de potássio ou cério(IV). • Como exemplo temos a Soluções de Fe(II): uso na determinação de cromo(VI); cério(IV); molibdênio(VI); íons nitrato, clorato e perclorato. • Tiossulfato de Sódio (Na2S2O3): é um dos poucos agentes redutores que não é oxidados pelo ar. “Uso determinação de iodo e outras aplicações.” APLICAÇÕES DE AGENTES REDUTORES PADRÃO TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO • Há cinco reagentes oxidantes que são amplamente utilizados. • Permanganato de Potássio, (KMnO4) • Bromato de potássio, (KBrO3) • Cério(IV), (Ce+4) • Dicromato de Potássio, (K2Cr2O7) • Iodo, (I2) APLICAÇÕES DE AGENTES OXIDANTES PADRÃO TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Subdivisões: TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO • Usa-se Permanganato de Potássio (KMnO4) como o agente titulante • Detecção do ponto final da titulação é cor purpura, é um auto indicador. • A reação é geralmente lenta à temperatura ambiente, mas é acelerada à 60 °C. • O ponto final do permanganato não é permanente porque o excesso de íons permanganato reage lentamente com os íons manganês(II)...cor purpura desaparece após 30 segundos. • As soluções aquosas de permanganato não são totalmente estáveis em virtude da oxidação da água. • Elas são moderadamente estáveis desde que estejam livres de dióxido de manganês e sejam armazenadas em um frasco escuro. PERMANGANOMETRIA TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Sobre o Permanganato de Potássio, (KMnO4) purpura TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO PERMANGANOMETRIA Purpura = +7 Incolor = +2 𝟐𝑲𝑴𝒏𝑶𝟒 + 𝟓𝑵𝒂𝟐𝑪𝟐𝑶𝟒 + 𝟏𝟔𝑯 + → 𝟐𝑲+ + 𝟏𝟎𝑵𝒂+ + 𝟐𝑴𝒏+𝟐 + 𝟏𝟎𝑪𝑶𝟐 + 𝟖𝑯𝟐𝑶 TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO EXERCÍCIO 01 Respostas: 0,01145 mol L-1 2𝑀𝑛𝑂4 − + 5𝑁𝑎2𝐶2𝑂4 + 16𝐻 + → 2𝑀𝑛+2 + 10𝐶𝑂2 + 8𝐻2𝑂 Uma amostra de 0,1278 g do padrão primário Na2C2O4 (134 g mol -1) precisou exatamente de 33,31 mL da solução de permanganato para alcançar o ponto final. Qual é a concentração molar do reagente KMnO4 (158,034 g mol -1)? TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO EXERCÍCIO 02 Respostas: 50,78% de KClO3 O KClO3 existente em uma amostra de 0,1279 g de um explosivo foi determinado pela reação com 50 mL de Fe+2 0,08930 mol L-1: Quando a reação se completou, o excesso de Fe+2 foi retrotitulado com 14,93 mL de Ce+4 0,083610 mol L-1. Calcule a porcentagem de KClO3 presente na amostra. 𝐅𝐞+𝟐 + 𝐂𝐞+𝟒 → 𝐅𝐞+𝟑 + 𝐂𝐞+𝟑 TITULAÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO EXERCÍCIO 03 • Volumetria versus tipo de reação 1) Neutralização 2) Precipitação 3) Complexação 4) Óxido-redução 𝑁𝑎𝑂𝐻 + 𝐻𝐶𝑙 → 𝑁𝑎𝐶𝑙(𝑎𝑞) +𝐻2𝑂 Onde 𝑌−2 = 𝐸𝐷𝑇𝐴 dissódico
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