Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de oxido-redução

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06/05/2016 
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Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
REAÇÕES DE OXI-REDUÇÃO 
Transferência de elétrons de um reagente para outro 
 
 2Fe3+(aq) + Sn2+(aq)  2Fe2+(aq) + Sn4+(aq) 
 
 
Semi-reações: (TEÓRICO) 
 
 Fe3+(aq) + e-  Fe2+(aq) redução 
 Sn2+(aq)  Sn4+(aq) + 2e- oxidação 
 
 Agente oxidante  afinidade por e-  Fe3+(aq) 
 Agente redutor  doam e-  Sn2+(aq) 
 
 
 
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Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
CÉLULAS ELETROQUÍMICAS 
Células galvânicas ou voltáicas reação espontânea 
 produz energia elétrica 
 
 
Células eletrolíticas é usada energia elétrica para forçar 
a reação 
 
Cátodo eletrodo onde ocorre a redução 
 
Ânodo eletrodo onde ocorre a oxidação 
 
 
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Eletrodo de Cobre 
e- e- 
Eletrodo de Prata Ponte 
Salina 
(KCl sat.) 
Cu(s) Cu2+ + 2e- Ag+ + e- Ag(s) 
[Cu2+] = 1.00 mol/L [Ag+] = 1.00 mol/L 
Ânodo (oxidação) Cátodo (redução) 
CÉLULAS ELETROQUÍMICAS 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
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POTENCIAL PADRÃO DE HIDROGÊNIO (EPH) 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
2H+(aq) + 2e-  H2(g) 
 Eo = 0,0 V 
redução 
Eo > 0  oxidação EPH 
Eo  0  redução EPH 
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Colocar no quadro um 
exemplo e exercício 
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REPRESENTAÇÃO DA CÉLULA GALVÂNICA 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Ânodo | Solução | Cátodo 
Ecélula = Edireita – Eesquerda = Ecátodo – Eânodo = E+ - E- 
 
Exemplo do quadro: 
 Ecélula = EFe3+, Fe2+ – ESn4+, Sn2+ 
 Ecélula = 0,771 – 0,154 
 Ecélula = 0,617 V 
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EQUAÇÃO DE NERNST 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Para T = 25°C (298K) temos: 
E = E° - 0,05916 log aprodutos 
 n aregentes 
Colocar no quadro um 
exemplo e exercício 
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TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Exemplo: 50mL 0,100 mol.L-1 Fe2+ x 0,100 mol.L-1 Ce4+ 
Antes do P.E. 
E  excesso de Fe2+ 
Depois do P.E. 
E  excesso de Ce4+ 
no P.E. 
E = a soma das duas semi-reações 
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TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO 
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Localização do ponto final 
 
  Indicador visual  Curva de titulação 
 Indox + ne
-  Indred 
 
 E = E
o
Ind – 0,0592 log [Indred] 
 n [Indox] 
 
 
 
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Localização do ponto final 
 
  específicos: substância em particular 
 exemplos: 
 1- amido + iodo (I2)  complexo azul 
 amido + iodeto  complexo azul 
  solução incolor no P.E. 
 2- permanganato (titulante)  sol. Ácida 
 é o indicador 
TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO 
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Localização do ponto final 
 
  não específicos ou indicadores redox 
  corantes inorgânicos; 
  são oxidados ou reduzidos; 
  agente oxidante ou redutor mais fraco que o analito. 
 Indox + ne
-  Indred 
TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO 
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TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Indox + ne
-  Indred 
 
E = EoInd – 0,0592 log [Indred] 
 n [Indox] 
Cor A  [Indred]/[Indox] = 1/10 
Cor B  [Indred]/[Indox] = 10/1 
 
Substituindo: 
Emudança de cor = (E
o
Ind + 0,059/n) - (E
o
Ind - 0,059/n) 
Emudança de cor = 2(0,059)/n 
 
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TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Mudança de cor  mínimo 0,0592 V 
 59,2 mV 
p/ n = 2 
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AGENTE AUXILIAR DE OXI-REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Exemplo: determinação do teor de ferro em uma amostra 
 
 titulação redox , oxidação Fe2+  Fe3+ com Ce4+ 
 
 Fe (na solução)  Fe2+ e Fe3+ 
 preparação da amostra  Fe2+ 
 
 agente auxiliar de oxi-redução 
 
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AGENTE AUXILIAR DE REDUÇÃO 
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 Metais que são facilmente 
oxidados, Zn, Al, e Ag; 
 
 O metal é colocado na solução 
(fio enrolado ou em pó); 
 
 Retira-se antes da titulação. 
 
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AGENTE AUXILIAR DE REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
agente redutor auxiliar  fase sólida da coluna 
 
 1º  A amostra passa pela coluna e o analito 
é reduzido; 
 
 2º  Titulação de oxi-redução do analito 
Alternativa: 
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AGENTE AUXILIAR DE REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Redutor de Jones: 
 Coluna amálgama de Zn; 
 A oxidação da amálgama de Zn fornece os 
elétrons para a redução do analito. 
Alternativa: 
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AGENTE AUXILIAR DE REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Redutor de Walden: 
 Coluna Ag; 
 A oxidação da Ag fornece os elétrons para a 
redução do analito. 
 
Alternativa: 
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AGENTE AUXILIAR DE REDUÇÃO 
Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
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AGENTE AUXILIAR DE OXIDAÇÃO 
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 S2O8
2–
(aq) + 2e
–  2SO4
2–
(aq) 
 
oxida Mn2+  MnO4
– Cr3+  Cr2O7
2– Ce3+  Ce4+ 
 o excesso de peroxidissulfato evapora 
 
H2O2(aq) + 2H3O
+
(aq) + 2e
–  4H2O(l) 
o excesso de peróxido de hidrogênio também evapora 
Exemplos: (NH4)2S2O8 e H2O2 
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AGENTE AUXILIAR DE OXI-REDUÇÃO 
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Titrimetria de Óxido-Redução e titulações envolvendo sistemas de óxido-redução 
Permanganimetria  envolve a semi-reação do KMnO4 
 
 
 
 
Dicromatometria  envolve a semi-reação do K2Cr2O7 
Cr2O7
2–
(aq) + 14H3O
+
(aq) + 6e
–  2Cr3+(aq) + 7H2O(l) 
Iodometria  envolve a semi-reação do iodeto  iodo 
 
 
 
 
TITULAÇÃO DE OXI-REDUÇÃO