Seminário Permanganometria

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Bárbara Dias
Janini Santos
Lucas Araújo
Lucas Macedo
Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro
Instituto de Biociências
Departamento de Ciências Naturais
Disciplina de Química Analítica
Permanganometria
➢ Trata-se do conjunto de técnicas titulométricas
empregando o íon permanganato (MnO4
–) como
agente oxidante.
➢ É uma técnica de análise quantitativa usada para
estimar a quantidade de um analito em solução.
➢ Tendo como reação fundamental 3 processos
REDOX.
➢ Principal permanganato utilizado é o
permanganato de potássio (KMnO4).
Permanganometria
SEMI-REAÇÃO
MEIO IÔNICO 
CONDICIONANTE
POTENCIAL 
PADRÃO (V)
MnO4
- + 8H+(Aq.) + 5 e
-⇌Mn2+(Aq.) + 4H2O Fortemente ácido 1,51
MnO4
- + 2H2O
+ + 3 e-⇌MnO2 + 4OH
- Neutro ou 
ligeiramente alcalino
1,68
MnO4
- + e-⇌MnO4
2-
(Aq.) Fortemente alcalino 0,56
Processos da Permanganometria
Manganato
MnO4
2-
Dióxido de 
Manganês 
MnO2
Permanganato 
MnO4
-
Conceitos relacionados a REDOX
• Ocorre a partir da perda de um ou mais 
elétrons no átomo.Oxidação
• Ocorre a partir do ganho de um ou mais 
elétrons no átomo.Redução
• É aquele que recebe os elétrons durante a 
reação sendo reduzido no processo.Agente Oxidante
• É aquele que perde os elétrons durante a 
reação, sendo oxidado no processo.Agente Redutor
O KMnO4 foi produzido pela primeira vez 
em 1659, pelo químico alemão Johann 
Rudolf Glauber, quando fundiu uma 
mistura de carbonato de potássio com o 
mineral pirolusita (que contém dióxido de 
manganês, MnO2)
Uma propriedade da solução de 
permanganato de potássio é sua coloração 
púrpura intensa, que pode atuar como 
indicador para a maioria das titulações
Características do permanganato
Características do permanganato
➢ O permanganato é altamente
reativo e pode oxidar tanto
substâncias orgânicas e inorgânicas,
sendo o KMnO4 (Mn
7+) pode ser
reduzido a MnO2(Mn
4+) e Mn2+
durante o processo de oxidação.
➢ E a partir do uso de suas
propriedades o permanganato possui
diversas aplicações.
Preparo e Estabilidade das Soluções Padrão
Es
ta
b
ili
d
ad
e 
d
as
 S
o
lu
çõ
es
➢MnO2: traços de matéria orgânica ou outros
agentes redutores presentes na água usada
para preparar a solução.
4 MnO4
- + 2 H2O
+⇌ 4 MnO2(s) + 3 O2(g) + 4 OH
-
Catalisadores
Luz Calor Ácidos Bases
Manganês 
(II)
Dióxido de 
manganês
➢ Remoção do MnO2 por filtração: 
↑ estabilidade
MnO2
Procedimento
Pesar Dissolver Aquecer
R
ep
o
u
so
FiltrarArmazenarPadronizar
Padronização das Soluções
A padronização consiste em tornar uma solução
qualquer em uma solução com concentração e fator
conhecido, isso se alcança por meio de realização de
titulações com soluções ácidas se o analito se
comporta como base, e com soluções básicas se o
analito se comporta como ácido, em algumas
titulações precisam ser utilizadas um terceiro
reagente, este vai acidificar ou alcalinizar o meio para
a realização da titulação, para certas titulações não é
necessária à utilização de indicadores já que um dos
reagentes vai se comportar como o próprio
indicador.
Padrão Primário: É uma substância altamente pura, que serve
como material de referência para a titulação.
Características: 
➢Alta pureza; 
➢Estável; 
➢Baixo custo; 
➢Solubilidade razoável; 
➢Massa molar relativamente alta para evitar erros de
pesagens;
➢NÃO HIGROSCÓPICO 
Ex: Oxalato de sódio (99,95 %), 
Biftalato de potássio (99,99 %)
Dicromato de potásssio (99,98 %)
Termos usados em Titulometria Volumétrica
As soluções de padrões primários devem ser preparadas pela 
dissolução de uma massa exatamente pesada (balança 
analítica) do soluto em um volume definido (balão 
volumétrico).
Concentração exatamente calculada! 
O número de padrões primários é muito restrito e, 
frequentemente, tem que se recorrer aos padrões 
secundários.
A concentração exata dessas soluções é determinada por 
comparação com soluções de padrões primários via titulação.
PADRONIZAÇÃO
Termos usados em Titulometria Volumétrica
Padrão Secundário: São substâncias que tem sua 
concentração determinada por análise química e 
também são utilizadas como referência em análises 
volumétricas.
Ex: NaOH, EDTA, AgCl
O NaOH não é um padrão primário. Sua concentração 
para ser utilizado como padrão na determinação da 
concentração de ácidos é realizada pela sua 
padronização utilizando hidrogenoftalato de potássio 
(biftalato de potássio) como padrão primário. 
Por quê?
Termos usados em Titulometria Volumétrica
Padronização do KMnO4
Substâncias:
➢Solução de Na2C2O4
➢Solução de H2SO4
➢Solução de KmNO4 (6)
Materiais:
➢ 3 buretas
➢ 2 Erlenmeyer
➢ Becker (descarte)
➢ Chapa aquecedora
➢ Suporte Universal
➢ Garra Metálica
Padronização do KMnO4
➢Portando um erlenmeyer e com o auxílio de uma bureta
devidamente aferida, foi recolhida uma aliquota de 10 ml de
Na2C2O4 0,1Ne no mesmo erlenmeyer uma outra aliquota de 3
ml de H2SO4 0,3M.
➢Essa solução foi levada a chapa aquecedora e aquecida até
atingir a temperatura de aproximadamente 60ºC.
➢Com a bureta devidamente posicionada no suporte e aferida
com uma solução de KmNO4 de concentração 0,1M
(concentração desejada) inicia-se a titulação até ocorre a
viragem, onde a solução de Na2C2O4 e H2SO4-se torna-se
rósea.
➢Ocorrendo a viragem, a titulação é encerrada e o volume
escoado KmNO4 é verificado. O procedimento foi repetido para
obter-se uma media dos volumes gastos e diminuir possíveis
erros.
Pureza do Ácido Oxálico (H2C2O4)
Substâncias:
➢Solução de de H2C2O4
➢Solução de H2SO4
➢Solução de KmNO4 (6)
Materiais:
➢ 3 buretas
➢ 2 Erlenmeyer
➢ Becker (descarte)
➢ Chapa aquecedora
➢ Suporte Universal
➢ Garra Metálica
Pureza do Ácido Oxálico (H2C2O4)
➢Portando um erlenmeyer e com o auxilio de uma bureta
devidamente aferida, foi recolhida uma aliquota de 10
ml de H2C2O4 0,1Ne no mesmo erlenmeyer uma outra
aliquota de 3 ml de H2SO4 0,3M..
➢Essa solução foi levada a chapa aquecedora e
aquecida até atingir a temperatura de
aproximadamente 60ºC.
➢ Com a bureta devidamente posicionada no suporte e
aferida com uma solução de KmNO4 de concentração
0,966N inicia-se a titulação até ocorre a viragem, onde
a solução de H2C2O4 e H2SO4 torna-se rósea.
➢Ocorrendo a viragem, a titulação é encerrada e o
volume escoado KmNO4 é verificado. O procedimento
foi repetido para obter-se uma media dos volumes
gastos e diminuir possíveis erros.
Resultados
Padronização do KMnO4
Com a solução contendo 10 ml de Na2C2O4 de
concentração 0,1N mais 3 ml de H2SO4 de
concentração 3M, já aquecida, titulo-se a solução de
KMnO4 (6), verificando os volumes escoados abaixo:
Obtendo um volume médio de:
Com essa titulação ocorre a seguinte reação:
2 MnO4
- + C2O4
2 -+ 16 H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
Assim:
nº eqg KMnO4 = nº eqg Na2C2O4
Resultados
Padronização do KMnO4
Com a solução contendo 10 ml de Na2C2O4 de
concentração 0,1N mais 3 ml de H2SO4 de concentração
3M, já aquecida, titulo-se a solução de KMnO4 (6),
verificando os volumes escoados abaixo:
Obtendo um volume médio de:
Com essa titulação ocorre a seguinte reação:
2 MnO4
- + C2O4
2 -+ 16 H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
Assim:
nº eqg KMnO4 = nº eqg Na2C2O4
Aplicações
Estanho
Peróxido de 
Hidrogênio
Ferro
Cianeto de 
Ferro (III)
Vanádio
Molibdênio Tungstênio Urânio Titânio
Ácido 
Oxálico
Magnésio Cobalto Chumbo Prata Zinco
Cálcio
Ácido 
Nitroso
Potássio Sódio
Devido à grande quantidade de aplicações e
métodos diferentes, serão focados 3 exemplos de
aplicações da permanganometria:
Aplicações
Determinação do Peróxido de Hidrogênio
Determinação daConcentração de Ferro
Titulação indireta de cálcio usando permanganato como 
titulante
Determinação do H2O2
2 MnO4
- + 5 H2O2 + 6 H
+ ⇌ 2 Mn2+ + 5 O2(g) + 8 H2O
MnO4
- utilizado para se conhecer a quantidade de H2O2
presente em uma solução de água oxigenada comercial.
A reação ocorre em solução de H2SO4 diluído, que
fornece o excesso de prótons H+ na reação.
PROCEDIMENTO
1. Transferir 1,00 mL de uma amostra de água
oxigenada, com auxílio de uma pipeta
volumétrica, para um erlenmeyer de 125 mL.
2. Acrescentar 5,0 mL de ácido sulfúrico 20% (v/v) e
cerca de 50,00 mL de água destilada.
3. Titular com uma solução de permanganato de
potássio 0,02mol/L até o aparecimento de uma
coloração rósea persistente por 30 segundos.
Anote o volume gasto durante o procedimento
de titulação. Repetir o procedimento mais 2
vezes.
Determinação do H2O2
A oxidação do Fe2+ pelo permanganato é uma das
titulações mais populares.
Antes de se realizar a titulação com o
permanganato, essa análise requer diversas
precauções, já que o ferro (II) é facilmente oxidado
pelo O2 atmosférico, tornado-se ferro (III).
O primeiro passo é diluir todo o ferro em solução
ácida.
Determinação da Concentração de Ferro
5Fe2+ + MnO4
- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Determinação da Concentração de Ferro
Redução de todos os íons Fe3+ a Fe+2
Para que se saiba a quantidade de ferro
através da oxidação pelo permanganato, todo
o ferro presente em solução deve ser,
previamente, reduzido a Fe+2 .
Fe3+ Fe2+Redução
Determinação da Concentração de Ferro
A. Redutor de Jones
A solução com ferro passa pelo redutor de
Jones, uma coluna preenchida com
grânulos de amálgama de zinco:
Desvantagens: O processo é moroso e
conduz a diluições excessivas da solução
final pelas lavagens inevitáveis da coluna.
2 Fe3+ + Zn0⇄2 Fe2+ + Zn+2
Determinação da Concentração de Ferro
B. Redução com cloreto estanoso e cloreto de 
mercúrio (II)
• Adição de algumas gotas de SnCl2 à solução de
ferro em meio ácido (HCl ou H2SO4) quente:
• Para ter certeza de que a reação se completa, um
pequeno excesso de SnCl2 é adicionado, e a solução
é tratada com cloreto de mercúrio (II), em excesso:
2 Fe+3 + Sn+2⇄ 2 Fe+2 + Sn+4
SnCl2 + 2HgCl2 → SnCl4 + Hg2Cl2(s)
• A reação, se realizada de forma correta, leva à
formação de pequena quantidade de precipitado
branco sólido de Hg2Cl2
• Grande excesso de SnCl2 leva à formação de
mercúrio (I), um precipitado acizentado, que reage
com o permanganato e causa distorções de
resultados.
• Se nenhum precipitado se formar, não foi
adicionado SnCl2 suficiente , e a reação pode não
ter se completado
SnCl2 + 2HgCl2 → SnCl4 + Hg2Cl2(s)
• Adição de solução de Reinhardt-Zimmermann:
A solução de Reinhardt-Zimmermann é composta
por uma mistura de ácido sulfúrico, ácido
fosfórico e sulfato de manganês (II).
H2SO4: Meio ácido que possibilita o grande potencial
de redução do permanganato.
H3PO4: Complexos de cloreto de ferro (III) são
amarelos, e eles podem dificultar a visualização
do ponto final. A adição de ácido fosfórico à
solução gera um complexo com ferro (III) que tem
maior estabilidade que o FeCl3 e é incolor.
Determinação da Concentração de Ferro
MnSO4 : uma elevada concentração de Mn
+2
em solução evita a oxidação de Cl- por íons
MnO4-.
• Após esses passos, a solução está pronta
para finalmente ser titulada pelo
permanganato:
Determinação da Concentração de Ferro
5Fe2+ + MnO4
- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Problemas do método de redução com cloreto
estanoso e cloreto de mercúrio (II):
• As soluções tituladas não podem ser jogadas em
esgoto porque contém cloretos de mercúrio,
poluentes e tóxicos. Essas soluções, antes de serem
descartadas, têm que sofrer tratamento e o
mercúrio precisa ser recuperado, o que não é tarefa
simples.
• O procedimento também não está livre de
interferências de alguns íons comuns, como NO3
-.
Determinação da Concentração de Ferro
• Quando presentes, íons nitrato são
reduzidos, não quantitativamente, pela
solução de cloreto estanoso a hidroxilamina
e esta é oxidada por íons permanganato,
resultando em elevado erro positivo na
titulação.
Determinação da Concentração de Ferro
3 Sn+2 + NO-3 + 7 H+ ⇄ 3Sn+4 + NH2OH + 2 H2O
Alternativa: Uso de Zinco Metálico a quente
Uma solução aquosa ácida que contém íons Fe3+ e
NO3 ao ser tratada com Zn metálico a quente,
resulta em íons Fe+2 e NH4
+, sendo o excesso de Zn
metálico consumido pelo excesso de ácido.
➢Solução torna-se transparente, sem suspensão,
livre de poluentes e o ponto final pode ser
facilmente identificado.
➢Solução pode ser jogada no sistema de esgoto após
simples acerto conveniente de pH e diluição.
Determinação da Concentração de Ferro
Há um número considerável de
aplicações baseadas na titulação indireta
usando o permanganato como titulante.
Cálcio, por exemplo, pode ser
determinado dessa forma.
A amostra dissolvida é tratada com
ácido oxálico e alcalinizada levando à
precipitação do oxalato de cálcio.
Titulação Indireta de cálcio usando 
Permanganato como Titulante
O precipitado é separado por filtração e
dissolvido em ácido sulfúrico diluído
liberando íons cálcio e ácido oxálico.
A determinação é completada pela titulação
do ácido oxálico com permanganato.
Titulação Indireta de cálcio usando 
Permanganato como Titulante
CaC2O4 + 2H
+⇄ Ca+2 + H2C2O4
2MnO4
- + 5 H2C2O4 + 6H
+ ⇄ 2Mn+2 + 10 CO2 + 8 H2O
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ÊN
C
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S
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