IQA 121M (ASF) 2015-1 - Aula 23 - Volumetria Redox

Prévia do material em texto

23/06/2015 
1 
DQA 
IQA 121M – Química Analítica 
1º semestre/2015 
VOLUMETRIA DE 
OXI-REDUÇÃO 
Profª. Aline Soares Freire 
Professor Assistente A 
Departamento de Química Analítica - UFRJ 
Aula 23 
DQA 
2 
Volumetria de oxi-redução 
Reação de oxirredução: reação química baseada 
na transferência de elétrons entre as espécies 
Nas reações de oxirredução, o número de elétrons perdido pela 
espécie química que sofre a oxidação deve ser sempre igual ao o 
número de elétrons ganhos pela espécie química que sofre a redução. 
Baccan, N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3ª Ed. Campinas: Editora Edgard Blücher, 2002. 
Kolthoff, I.M.; Sandell, E.B. Textbook of quantitative inorganic analysis. 3rd Ed. New York: The Macmillian Company, 1952. 
23/06/2015 
2 
DQA 
3 
Volumetria de oxi-redução 
Espécie OXIDANTE: agente que oxida alguma espécie (e sofre redução); 
Espécie REDUTORA: agente que reduz alguma espécie (e sofre oxidação). 
X+n n e
- + X 
Y-n n e
- + Y
 
Não existem semi-reações 
redox isoladas: para que 
uma espécie seja oxidada, 
outra precisa ser reduzida 
e vice-versa! 
DQA 
4 
Requisitos para que uma reação possa ser empregada na 
volumetria de oxi-redução: 
 Expontânea – célula galvânica; 
 Estequiometria bem definida; 
 Deve ser rápida (ou poder ser acelerada – uso de catalisadores); 
 Completa no ponto de equivalência/ponto final (Keq elevada); 
 Oxidante deve possuir potencial pelo menos 0,2 V acima do potencial 
da substância a ser titulada. 
 Oxidante não deve ser tão forte que possa reagir com outras 
espécies em solução. 
Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
3 
DQA 
5 
Baccan, N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3ª Ed. Campinas: Editora Edgard Blücher, 2002. 
A EQUAÇÃO DE NERNST 
 E = potencial real semi-reação; 
 E⁰ = potencial padrão de eletrodo, que é característico para cada semi-reação; 
 R = a constante do gás ideal, 8,314 J K–1 mol–1; 
 T = temperatura, K; 
 n = número de mols de elétrons que aparecem na semi-reação para o processo de eletrodo, 
da maneira como escrito; 
 F = Faraday = 96.485 C mol-1; 
 ln = logaritmo natural = 2,303 log10; 
 [A], [B], [C]; [D] = concentrações (na verdade, atividades) dos reagentes e produtos. 
Skoog, D. A. et al. Fundamentos de Quimica Analítica, 8ª Ed. São Paulo: Thomsom Learning, 2006. 
Volumetria de oxi-redução 
DQA 
Parâmetro utilizado para seguir o andamento de uma titulação 
redox: o potencial (E) do sistema. 
 Pontos anteriores e posteriores ao P.E.: 
calculados utilizando-se as expressões 
de potencial (Equação de Nernst) do par 
redox da espécie que está em excesso. 
 No P.E.: o potencial é calculado 
combinando-se as duas equações de 
Nernst dos pares redox envolvidos na 
titulação. 
6 
Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
4 
DQA 
7 
Volumetria de oxi-redução 
CURVA DE TITULAÇÃO 
Ex.: Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 
0,1000 mol L-1 em meio de H2SO4 1 mol L
-1. 
Fe2+ + Ce4+ Fe3+ + Ce3+ 
Esta reação é RÁPIDA E REVERSÍVEL e 
o sistema está sempre em EQUILÍBRIO 
Assim, os POTENCIAIS DE ELETRODO são idênticos 
DQA 
8 
Volumetria de oxi-redução 
Volumetria de Oxi-redução: método analítico de determinação de 
compostos que podem ser oxidados ou reduzidos (reações redox) 
T 
I 
T 
U 
L 
A 
Ç 
à 
O 
 Solução padrão de Ce4+ (concentração 
exatamente conhecida) - TITULANTE. 
 O volume gasto será medido na bureta. 
 Solução de Fe2+ em meio de H2SO4 
(concentração desconhecida do analito) - TITULADO 
 O volume conhecido (medido com pipeta 
volumétrica). 
23/06/2015 
5 
DQA 
9 
ANTES do PE – Ponto 1: 
 VCe4+ = 0,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Impossível se calcular pois não 
se conhece a [Fe3+] no sistema. 
Volumetria de oxi-redução 
DQA 
10 
ANTES do PE – Ponto 2: 
 VCe4+ = 5,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
• nº de mmols de Fe2+inicial = 0,0500 [mol L-1] x 50,00 [mL] = 2,50 mmols; 
• nº de mmols de Ce4+adicionado = 0,1000 [mol L-1] x 5,00 [mL] = 0,500 mmols; 
• nº de mmols de Fe2+excesso = 2,50 – 0,500 = 2,00 mmols; 
• nº de mmols de Fe3+formado = 0,500 mmols 
Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
6 
DQA 
11 
ANTES do PE – Ponto 2: 
 VCe4+ = 5,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Volumetria de oxi-redução 
• [Fe2+excesso] = 2,00 [mmols] / 55 [mL] = 3,6 x 10-2 mol/L 
• [Fe3+formado] = 0,500 [mmols] / 55 [mL] = 9,1 x 10-3 mol/L 
Esist = E
o’
Fe3+/Fe2+ – 0,0592 log [ Fe
2+] 
 1 [ Fe3+] 
Eo’Fe3+/Fe2+ = 0,68 V (H2SO4 1 mol/L) 
Eo’Ce4+/Ce3+ = 1,44 V (H2SO4 1 mol/L) 
Potencial Padrão Formal 
DQA 
12 
Volumetria de oxi-redução 
Um potencial formal é o potencial de eletrodo quando a 
razão das concentrações analíticas dos reagentes e produtos 
de uma semireação for exatamente 1,00 e as concentrações 
molares de quaisquer outros solutos forem especificadas. 
POTENCIAL PADRÃO FORMAL 
Os potenciais formais são aqueles deduzidos empiricamente que compensam 
para os efeitos de atividades e dos equilíbrios competitivos descritos 
23/06/2015 
7 
DQA 
13 
ANTES do PE – Ponto 2: 
 VCe4+ = 5,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Volumetria de oxi-redução 
• [Fe2+excesso] = 2,00 [mmols] / 55,00 [mL] = 3,6 x 10-2 mol/L 
• [Fe3+formado] = 0,500 [mmols] / 55,00 [mL] = 9,1 x 10-3 mol/L 
Esist = 0,68 – 0,0592 log 3,6 x 10
-2 
 9,1 x 10-3 
Esist = 0,64 V 
DQA 
14 
No PE – Ponto 3: 
 VCe4+ = 25,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Volumetria de oxi-redução 
• Somando as duas equações: 
23/06/2015 
8 
DQA 
15 
No PE – Ponto 3: 
 VCe4+ = 25,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Volumetria de oxi-redução 
Esist = 0,68 + 1,44 
 2 
Esist = 1,06 V 
DQA 
16 
APÓS o PE – Ponto 4: 
 VCe4+ = 30,00 mL 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
• nº de mmols de Fe2+inicial = 0,0500 [mol L-1] x 50,00 [mL] = 2,50 mmols; 
• nº de mmols de Ce4+adicionado = 0,1000 [mol L-1] x 30,00 [mL] = 3,00 mmols; 
• nº de mmols de Ce4+excesso = 3,00 – 2,50 = 0,500 mmols; 
• nº de mmols de Ce3+formado = 2,500 mmols. 
Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
9 
DQA 
17 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Volumetria de oxi-redução 
• [Ce4+excesso] = 0,500 [mmols] / 80,00 [mL] = 6,3 x 10-3 mol/L 
• [Ce3+formado] = 2,50 [mmols] / 80,00 [mL] = 3,1 x 10-2 mol/L 
Esist = E
o’
Ce4+/Ce3+ – 0,0592 log [ Ce
3+] 
 1 [ Ce4+] 
APÓS o PE – Ponto 4: 
 VCe4+ = 30,00 mL 
Esist = 1,44 – 0,0592 log 3,1 x 10
-2 
 6,3 x 10-3 Esist = 1,40 V 
DQA 
18 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1.Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
10 
DQA 
19 
Titulação de 50,00 mL de solução de Fe2+ 0,0500 mol L-1 contra solução de Ce4+ 0,1000 mol L-1 em meio de 
H2SO4 1 mol L
-1. 
Volumetria de oxi-redução 
DQA 
20 
Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
11 
DQA 
21 
Volumetria de oxi-redução 
INDICADORES REDOX 
Cor A Cor B 
DQA 
22 
 
 
 
 
 
 
Volumetria de oxi-redução 
23/06/2015 
12 
DQA 
23 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
MnO4
-: vasta aplicação. 
Vantagens: 
 Oxidação da água: 
Desvantagens: 
 Decomposição lenta das soluções; 
 Necessidade de padronização – não é padrão 
primário; 
 P.F. da titulação não é permanente (~30s); Dispensa o uso de indicadores – é 
autoindicador; 
 
 Baixo custo. 
MnO4
- + 8 H+ + 5 e- Mn2+ + 4 H2O E
0 = +1,51V 
MnO4
- + 3 Mn2+ + 2 H2O 5 MnO2 (s) + 4 H
+ 
 Oxidante muito forte: 
4 MnO4
- + 2 H2O 4 MnO2 (s) + 3 O2 (g) + 4 OH
- 
DQA 
24 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
KMnO4 ~0,02 mol L
-1 
ATENÇÃO AO MENISCO!!! 
•5,00 mL de sol. de Na2C2O4 ~0,05 mol L
-1; 
•10 mL de sol. de H2SO4 10%; 
•~50 mL H2O destilada; 
•MnSO4 (catalisador); 
•Aquecimento a 60°C. 
Prática: Padronização da solução de KMnO4 ~0,02 mol L
-1 
Adição de titulante até aparecimento 
de cor rosa bem claro (“tendendo ao 
infinito”) persistente na solução. 
Realizar também a titulação em branco, 
subtraindo este volume do volume 
MÉDIO obtido na titulação contra a 
solução padrão de oxalato de sódio 
2 MnO4
- + 5 H2C2O4 + 6 H
+ 2 Mn2+ (s) + 10 CO2(g) + 8 H2O 
23/06/2015 
13 
DQA 
25 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
Semi-reações envolvidas na padronização da solução de KMnO4: 
2 MnO4
- + 5 H2C2O4 + 6 H
+ 2 Mn2+ (s) + 10 CO2(g) + 8 H2O 
MnO4
- + 8 H+ + 5 e- E0 = + 1,51 V 
2 CO2 + 2 H
+ + 2 e- H2C2O4 
Mn2+ + 4 H2O 
E0 = + 0,49 V 
E0 = + 1,02 V 
violeta incolor 
Prática: Padronização da solução de KMnO4 ~0,02 mol L
-1 
Desaparecimento da cor 
DQA 
26 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
Calcular a concentração molar exata da solução de permanganato de potássio: 
CÁLCULOS 
5 mmols C2O4
= 2 mmols MnO4
- reagem com
 
y x = 
2 
5 
y x 
Prática: Padronização da solução de KMnO4 ~0,02 mol L
-1 
23/06/2015 
14 
DQA 
27 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
Calcular a concentração molar exata da solução de permanganato de potássio: 
Prática: Padronização da solução de KMnO4 ~0,02 mol L
-1 
CÁLCULOS 
5 mmols C2O4
= 2 mmols MnO4
- reagem com
 
(M x V)C2O4= (M x V)MnO4- 
2 (M x V) C2O4= = 5 (M x V) MnO4- 
 
M MnO4- 
(M x V) C2O4= 
V MnO4- 
2 
5 
= x 
razão molar 
DQA 
28 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
Sol. KMnO4 ~0,02 mol L
-1 
padronizada 
ATENÇÃO AO MENISCO!!! 
•10,00 mL de amostra diluída; 
•20 mL de sol. de H2SO4 20%; 
•~20 mL H2O destilada; 
Adição de titulante até aparecimento 
de cor rosa bem claro (“tendendo ao 
infinito”) persistente na solução. 
Realizar também a titulação em 
branco, subtraindo este volume do 
volume MÉDIO obtido na titulação 
contra a solução de amostra 
2 MnO4
- + 5 H2O2 + 6 H
+ 2 Mn2+ (s) + 5 O2(g) + 8 H2O 
Prática: Determinação do teor de peróxido de hidrogênio 
na amostra de água oxigenada comercial 
23/06/2015 
15 
DQA 
29 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
2 MnO4
- + 5 H2O2 + 6 H
+ 2 Mn2+ (s) + 5 O2(g) + 8 H2O 
MnO4
- + 8 H+ + 5 e- E0 = + 1,51 V 
O2 + 2 H
+ + 2 e- H2O2 
Mn2+ + 4 H2O 
E0 = + 0,682 V 
E0 = + 0,828 V 
violeta incolor 
Prática: Determinação do teor de peróxido de hidrogênio 
na amostra de água oxigenada comercial 
 Semi-reações envolvidas na reação: 
Calculo da concentração molar de H2O2 na amostra original de agua oxigenada 3% 
comercial (10 volumes). 
Não se multiplica 
os valores de 
potencial padrão! 
DQA 
30 
Volumetria de oxi-redução: a permanganimetria 
Prática: Determinação do teor de peróxido de hidrogênio 
na amostra de água oxigenada comercial 
 Estequiometria: 
Calculo da concentração molar de H2O2 na amostra original de agua oxigenada 3% 
comercial (10 volumes). 
5 mmols H2O2
 2 mmols MnO4
- reagem com
 
(M x V)H2O2 (M x V)MnO4- 
M H2O2, diluida 
(M x V) MnO4- 
V H2O2, diluída 
5 
2 
= x 
razão molar 
23/06/2015 
16 
DQA 
31 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
MÉTODOS EMPREGANDO IODO: IODOMETRIA E IODIMETRIA 
Método indireto ou IODOMETRIA: utilização de solução de iodeto (em excesso) 
que em meio de agentes oxidantes fortes é convertido a iodo que por sua vez é 
tituldo em meio levemente ácido com solução padronizada de tiossulfato de sódio. 
Método direto ou IODIMETRIA: utilização da solução padronizada de iodo 
(triiodeto) para titulação de agentes redutores fortes em condições de meio 
neutro ou fracamente ácida. 
Valor intermediário do potencial padrão (E0) para o par redox I2/I
-: 
possibilidade de uso do I- como agente redutor ou do I2 como agente oxidante
 
DQA 
32 
IODOMETRIA X IODIMETRIA 
IODIMETRIA: espécies que possuem potencial de redução MENOR do que o 
potencial de redução do par I2/I
-. 
IODOMETRIA: espécies que possuem potencial de redução MAIOR do que o 
potencial de redução do par I2/I
- (com formação de quantidade equivalente de I2). 
Kolthoff, I.M. & Sandell, E.B. Textbook of quantitative inorganic analysis. 3rd Ed. New York: The Macmillian Company, 1952. 
Bassett, J et al. VOGEL – Análise Inorgânica Quantitativa. 4ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1981. 
2 I- + S4O6
= I2
 2 S2O3
= + 
2 H2O
 + 3 I2
 5 I- IO3
- + 6 H
+ + 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
23/06/2015 
17 
DQA 
33 
Prática: padronização da solução de tiossulfato de sódio 
Agente redutor moderadamente forte; 
2 S2O3
= 2 e- + E⁰ = - 0,08 V S4O6
= 
tetrationato 
Solução sofre alteração com o tempo devido a: 
 Acidez; 
Oxidação pelo ar e/ou microorganismos; 
 Contato com CO2: S2O3= + CO2 (ou microorganismos) → H2SO3 + S0(s) 
NÃO É PADRÃO 
PRIMÁRIO!! 
Padronização contra solução 
de KIO3, padrão primário 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
DQA 
34 
Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
•5,00 mL de sol. de KIO3 ~0,0167 mol L
-1; 
• 5 mL de sol. de KI 20%; 
•5 mL de sol. de H2SO4 5%; 
•~25 mL H2O destilada. 
Prática: Padronização da solução de Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
Adição de titulante até coloração 
amarelo pálido. Em seguida, adição 
de 2 mL de solução de amido 
(indicador) e continuar a titulação até 
desaparecimento da coloração azul. 
Formação de complexo azul-escuro devido à interação do iodo (triiodeto) com a cadeia helicoidal da β-amilose 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
23/06/2015 
18 
DQA 
35 
Prática: Padronização da solução de Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
Observações: 
Reação que ocorre no erlenmeyer antes da adição de Na2S2O3: 
IO3
- + 5 I- + 6 H+ 3 I2 + 3 H2O 
 Ao adicionar Na2S2O3: 
2 I- + S4O6
= I2
 2 S2O3
= + 
Desaparecimento da cor 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
DQA 
Formação do complexo β-amilose – I2/I3
- 
36 
Skoog, D. A. et al. Fundamentos de Quimica Analítica, 8ª Ed. São Paulo: Thomsom Learning, 2006. 
 β-amilose 
(polimero de glicose) 
Complexo 
O amido sofre decomposição em soluções concentradas de I2. Em titulações do 
excesso de I2 com Na2S2O3, a adição do indicador precisa ser postergada até que a 
maior parte do I2 tenha sido reduzida (soluçãocom coloração “amarelo-pálido”). 
Skoog, D. A. et al. Fundamentals of Analytical Chemistry 5th Ed. Fort Worth: Saunders College Publishing, 1988. 
Prática: Padronização da solução de Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
23/06/2015 
19 
DQA 
http://www.biotopics.co.uk/JmolApplet/amyloseiodine.html 
Estrutura do complexo β-amilose – I2/I3
- 
37 
Prática: Padronização da solução de Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
DQA 
38 
Calcular a concentração molar exata da solução de tiossulfato de sódio: 
CÁLCULOS 
Prática: Padronização da solução de Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
2 I- + S4O6
= I2
 2 S2O3
= + 
IO3
- + 5 I- + 6 H+ 3 I2 + 3 H2O 
6 I- + 3 S4O6
= 3 I2
 6 S2O3
= + 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
23/06/2015 
20 
DQA 
39 
CÁLCULOS 
1 mmol IO3
- 6 mmols S2O3
= reagem com
 
(M x V) KIO3 (M x V) S2O3= 
M S2O3= 
M KIO3 x V KIO3 
V S2O3= 
6 
1 
= x 
razão molar 
Prática: Padronização da solução de Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
Calcular a concentração molar exata da solução de tiossulfato de sódio: 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
DQA 
40 
Na2S2O3 ~0,1 mol L
-1 
•10,00 mL de amostra diluída; 
• 5 mL de sol. de KI 20%; 
•5 mL de sol. de HOAc glacial; 
•~25 mL H2O destilada. 
Adição de titulante até coloração 
amarelo pálido. Em seguida, adição 
de 2 mL de solução de amido 
(indicador) e continuar a titulação até 
desaparecimento da coloração azul. 
Formação de complexo azul-escuro devido à interação do iodo (triiodeto) com a cadeia helicoidal da β-amilose 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
Prática: Determinação do teor de NaClO e de cloro ativo em agua sanitária comercial 
23/06/2015 
21 
DQA 
41 
Observações: 
Reação que ocorre no erlenmeyer antes da adição de Na2S2O3: 
ClO- + 2 I- + 2 H+ I2 + Cl
- + H2O 
 Ao adicionar Na2S2O3: 
2 I- + S4O6
= I2
 2 S2O3
= + 
Desaparecimento da cor 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
Prática: Determinação do teor de NaClO e de cloro ativo em agua sanitária comercial 
DQA 
42 
Observações: 
 Água sanitária comercial: impureza NaClO3, que também reage com o iodeto: 
ClO3
- + 6 I- + 6 H+ 3 I2 + Cl
- + 3 H2O 
Volumetria de oxi-redução: a iodometria 
Prática: Determinação do teor de NaClO e de cloro ativo em agua sanitária comercial 
•Reação paralela que produz I2 e, consequentemente também consome S2O3= 
•O que fazer? Acidificar o meio utilizando HOAc. Por ser um ácido fraco, 
fornecerá ao meio H+ suficiente apenas para a reação do ClO-, mas não para a 
do ClO3
-. 
23/06/2015 
22 
DQA 
43 
 
Aplicação: determinação de ferro em minérios. 
 
Exemplo 1: Uma amostra de minério de ferro pesando 
0,7120 g foi dissolvida e tratada com o redutor de Jones. 
A titulação do Fe(II) necessitou de 39,21 mL de KMnO4 
0,02086 mol/L. Expresse o resultado da análise em 
termos de: 
 
a) teor de Fe; 
b) teor de Fe2O3 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
DQA 
44 
Redutor de Jones: Zn amalgamado 
 
 Fe3+ + Zno Fe2+ + Zn2+ 
 
MnO4
- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
 
 
no mmoles MnO4
- = 39,21 x 0,02086 = 0,8179 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
5 mmols Fe2+ 1 mmol MnO4
- reagem com
 
0,28 g Fe 1 mmol MnO4
- 
m (g Fe) 0,8179 
0,2290 g Fe 
23/06/2015 
23 
DQA 
45 
 a) 0,2290 g Fe - 0,7120 g minério 
 x - 100 
 
 x = 32,16 % Fe 
 
 b)1 mmol MnO4
- - 0,400 g Fe2O3 (2,5 mmol) 
 0,8179 - x 
 
 x = 0,3272 g Fe2O3 
 
 0,3272 g Fe2O3 - 0,7120 g minério 
 x - 100 
 
 x = 45,95 % Fe2O3 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
DQA 
46 
Aplicação: determinação do teor de água oxigenada 
 
Uma amostra de água oxigenada concentrada foi 
diluída na proporção de 20:1000 e 10,00 mL 
necessitaram de 14,05 mL de solução de KMnO4 (1 
mL equivale a 0,008378 g de Fe) para completa 
titulação. Calcule o teor de água oxigenada na 
amostra (m/v) e a concentração em volumes. 
 
 Dado: MM H2O2 = 34,00 g/mol 
 MA Fe = 56,00 g/mol 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
23/06/2015 
24 
DQA 
47 
Cálculo da M do MnO4
- 
 
MnO4
- + 8 H+ + 5 e Mn2+ + H2O 
Fe2+ Fe3+ + e 
 
MnO4
- + 5Fe2+ + 8 H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
5 mmols Fe2+ 1 mmol MnO4
- reagem com
 
0,280 g Fe 1 mmol MnO4
- 
0,008378 n 
N = 0,02992 mmol (1 mL) 
M = 0,02992 mol/L 
DQA 
48 
Cálculo da % (m/v) 
 
MnO4
- + 8 H+ + 5 e Mn2+ + H2O 
H2O2 O2 + H
+ + 2 e- 
 
2MnO4
- + 5H2O2 + 6H
+ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 
 
no mmoles MnO4
- = 14,05 x 0,02992 = 0,4204 
 
2 mmol MnO4
- - 5 mmoles H2O2 
 
2 mmol MnO4
- - 0,170 g H2O2
 
 0,4204 - x 
 x = 0,07147 g H2O2 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
23/06/2015 
25 
DQA 
49 
 
 0,07147 g H2O2 - 10,00 mL (alíquota) 
 x - 1000 mL (balão vol.) 
 x = 7,147 g 
 
 7,147 g - 20,00 mL 
 x - 100 
 x = 35,73 % (m/v) 
 
 
 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
DQA 
50 
 Cálculo da concentração em volumes 
 
(volume de oxigênio que pode ser liberado por 1 L da solução) 
 
 H2O2 1/2 O2 + H2O 
 
 34 g - 11,2 L 
 357,3 g - x 
 
 x = 117,7 L = 117,7 volumes 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
23/06/2015 
26 
DQA 
51 
 2) Dicromatometria – K2Cr2O7 
 
Cr2O7
2- + 14 H+ + 6 e 2 Cr3+ + 7 H2O 
(laranja) (verde) 
 
 Eo = 1,33 V 
 
Preparo de solução de K2Cr2O7 
É padrão primário (pesar, dissolver e avolumar) 
 
Indicador: difenilamina (ácido difenilamino sulfônico – sal 
de bário) 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
DQA 
52 
Aplicação: 
 
Determinação de etanol em bebidas 
 
 
Cr2O7
2- + 14 H+ + 6 e 2 Cr3+ + 7 H2O 
(laranja) (verde) 
 
 Eo = 1,33 V 
 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
23/06/2015 
27 
DQA 
53 
Volumetria Redox 
Calcular a % de ferro em um minério se 0,7100 g de amostra, após 
dissolução e redução com zinco amalgamado, necessitou de 
48,06 mL de KMnO4 (1,00 mL equivale a 0,006700 g de Na2C2O4). 
 
 Fe3+ + Zno Fe2+ + Zn2+ (zinco amalgamado) 
2 MnO4
- + 5 C2O4
2- + H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 + H2O 
 
 1 mmol Na2C2O4 - 0,134 g 
 x - 0,006700 g 
 x = 0,05 mmoles 
 
 2 MnO4
- - 5 C2O4
2- 
 x - 0,05 
 x = 0,02 mmoles 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
DQA 
54 
 [MnO4
-] = 0,02 mmoles / 1,00 mL = 0,02 mol/L 
 
 MnO4
- + 5 Fe2+ + H+ Mn2+ + 5 Fe3+ + H2O 
 
no mmoles gasto MnO4
- = 48,06 x 0,02 = 0,9612 
 
 1 mmol MnO4
- - 5 mmoles Fe2+ 
 0,9612 - x = 4,806 
 
 1 mmol Fe - 0,056 g 
 4,806 - x = 0,2691 g 
 
 0,2691 g - 0,7100 g amostra 
 x - 100 
 x = 37,91 g 
 
 37,91 % Fe 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
23/06/2015 
28 
DQA 
55 
Calcular a % de MnO2 em uma amostra de pirolusita se uma alíquota 
pesando 0,4000 g tratada com 0,6000 g de H2C2O42H2O e diluída com 
H2SO4 e após redução (MnO2 + H2C2O4 + 2 H
+ Mn2+ + 2 CO2 + 2 
H2O) o excesso de ácido oxálico necessitou de 26,26 mL de KMnO4 
0,02000 mol/L para a titulação.no de mmoles adicionados de H2C2O42H2O ? 
 
 1 mmol H2C2O42H2O - 0,126 g 
 x - 0,6000 g 
 x = 4,762 
 
 no de mmoles de KMnO4 = 26,26 x 0,02000 = 
 0,5252 
 
 no de mmoles em excesso de H2C2O42H2O ? 
Volumetria de oxi-redução: aplicações 
DQA 
56 
 no de mmoles em excesso de H2C2O42H2O ? 
 
2 MnO4
- + 5 C2O4
2- + H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 + H2O 
 
 2 mmoles MnO4
- - 5 mmoles C2O4
2- 
 0,5252 - x = 1,313 
 
 no de mmoles de H2C2O42H2O que reagiram = 4,762 – 1,313 = 3,449 
 
MnO2 + H2C2O4 + 2 H
+ Mn2+ + 2 CO2 + 2 H2O 
 
 1 mmol de MnO2 = 1 mmol de H2C2O4 
 
 1 mmol de MnO2 - 0,08700 g 
 3,449 - x = 0,3001 g 
 
 0,3001 g - 0,4000 g de amostra 
 x - 100 x = 75,02 % MnO2 
Volumetria de oxi-redução: aplicações