Volumetria de óxido-redução

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ProfProfaa. . NedjaNedja Suely FernandesSuely Fernandes
2014.12014.1
Natal/RNNatal/RN
VOLUMETRIA DE ÓXIDO REDUÇÃO
Profa. Nedja Fernandes IQ/UFRN 2
“Compreende os métodos que utilizam soluções
padrões de agentes oxidantes ou redutores
para a determinação de elementos que possuem
dois ou mais estados de valência”
VOLUMETRIA DE ÓXIDO-REDUÇÃO
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� Dependem dos potenciais das semi-reações envolvidas no
processo;
� Os agentes redox devem ser estáveis no solvente
utilizado ;
� O analito deve ser colocado sob um estado de oxidação,
definido e estável, antes da titulação ser iniciada;
� É necessário que os métodos de preparação de soluções
padrão sejam disponíveis;
� Meio adequado de se detectar o ponto final.
CONDIÇÕES PARA TITULAÇÃO REDOX
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� PERMANGANOMETRIA
� IODOMETRIA
� IODIMETRIA
� DICROMATOMETRIA
MÉTODOS DA VOLUMETRIA DE 
ÓXIDO-REDUÇÃO
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� Envolve uma reação de óxido-redução em meio
ácido e os íons MnO4- (oxidante forte) são
reduzidos a Mn2+.
MnO4- + 8H+ ↔↔↔↔ Mn2+ + 4H2O
SEMI-REAÇÃO DE REDUÇÃO
Eo MnO4-/Mn2+ = + 1,5 V (H2SO4 – 1N)
PERMANGANOMETRIA
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SOLUÇÃO DE KMnO4
� A solução de KMnO4 é o auto-indicador
� A coloração violeta clara ou rósea identifica o
final da titulação.
MnO4- + 16H+ + 5C2O42- ↔↔↔↔ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O
PADRONIZAÇÃO COM OXALATO DE SÓDIO
� Eliminação do MnO2 por filtração
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DEVER DE CASA
PESQUISE NOS LIVROS DE QUÍMICA ANALÍTICA 
QUANTITATIVA COMO PREPARAR UMA SOLUÇÃO DE 
PERMANGANTO DE POTÁSSIO (KMnO4)
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COMPOSTOS A BASE DE CÉRIO
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IODIMETRIA
� Usa-se uma solução de iodo em iodeto de
potássio e a espécie reativa é o íon triiodeto I3-
INDICADOR: Solução de amido
I3- + 2S2O32- →→→→ 3I- + S4O62-
I2 + 2S2O32- →→→→ 2I- + S4O62-
MÉTODO VOLUMÉTRICO DIRETO
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IODOMETRIA
� Corresponde a titulação do iodo liberado em
reações químicas.
2Ce4+ + 2I- ↔↔↔↔ 2Ce3+ + I2
2MnO4- + 10I- + 16H+ ↔↔↔↔ 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O
MÉTODO VOLUMÉTRICO INDIRETO
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IODOMETRIA
� O iodo liberado é titulado com uma solução
padrão de tiossulfato de sódio – Na2S2O3,
sendo reduzido a iodeto.
2S2O32- + I2 ↔↔↔↔ S4O62- + 2I-
INDICADOR: Solução de amido
Íon tetrationato
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COMPLEXO IODO-AMILOSE
Formação de complexo azul entre
a amilose e o iodo.
Fonte: http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_ch/teste_amido.htm
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FONTES DE ERROS NA IODIMETRIA 
E IODOMETRIA
� Oxidação de uma solução de iodeto pelo oxigênio
do ar.
4I- + O2 →→→→ 2I2 + 2H2O
� Perda de iodo por volatilização
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DEVER DE CASA
PESQUISE NOS LIVROS DE QUÍMICA ANALÍTICA 
QUANTITATIVA COMO PREPARAR UMA SOLUÇÃO DE AMIDO 
UTILIZADO COMO INDICADOR NA IODIMETRIA E 
IODOMETRIA
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DICROMATOMETRIA
� Utiliza como agente oxidante a solução padrão de
dicromato de potássio – K2Cr2O7 (Padrão primário).
INDICADOR: difenilamina e seus derivados
Cr2O72- + 14H+ + 6e- ↔↔↔↔ 2Cr3+ + 7H2O
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APLICAÇÃO DA DICROMATOMETRIA
� Determinação de ferro em minérios
� Determinação indireta de Cr3+, Cu+, U4+, NO3-, SO32-
Uso de agente redutor auxiliar
Cr2O72- + 14H+ + 6e- ↔↔↔↔ 2Cr3+ + 7H2O
Solução padrão de sulfato ferroso
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DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO (DQO)
� Determina o teor global de poluentes orgânicos na
água;
� Uma amostra de água é submetida à reação em
condições ácidas com um excesso de um agente
oxidante forte (Exemplo: Cr2O72-);
� O agente oxidante reage com compostos orgânicos na
água para formar o CO2, produzindo uma reação de
oxidação-redução semelhante à que ocorre entre tais
compostos e o oxigênio.
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REAÇÕES
C2H5OH + 2Cr2O72- + 16H+ →→→→ 2CO2 + 4Cr3+ + 11H2O
ETAPA 1
� REAÇÃO DA AMOSTRA COM DICROMATO
Dicromato em excesso
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2Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ →→→→ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
ETAPA 2
� TITULAÇÃO DE RETORNO DO DICROMATO
REMANESCENTE
Titulante
ETAPA 2
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APLICAÇÕES DO TIOSSULFATO COMO 
REDUTOR
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REAGENTES OXIDANTES AUXILIARES
�Bismutato de sódio (NaBiO3)
�Peroxidissulfato de amônio (NH4)2S2O8
DECOMPOSIÇÃO
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REAGENTES OXIDANTES AUXILIARES
�Peróxido de sódio e de hidrogênio (H2O2)
ELIMINAÇÃO POR EBULIÇÃO
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DETECÇÃO DO PONTO FINAL
� Mudança pronunciada do potencial de redução
do sistema ao redor do ponto de equivalência
VISUALIZAÇÃO DO PONTO FINAL
� Visualmente, sem adição de indicadores
� Visualmente, com adição de indicadores
� Por métodos eletroanalíticos
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TIPOS DE INDICADORES
� São substâncias que reagem de um modo específico
com um dos participantes (reagentes ou produtos) da
titulação para produzir uma mudança de coloração.
INDICADORES ESPECÍFICOS
EXEMPLOS
AMIDO (Titulações redox I2/I3-) e KSCN (Titulação de Fe(III)
Com solução de Ti(III).
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TIPOS DE INDICADORES
� São indicadores redox que são sistemas de oxidação-
redução reais, os quais possuem um comportamento
que depende somente da mudança de potencial do
sistema e não da mudança de concentração dos
reagentes.
INDICADORES VERDADEIROS
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INDICADORES
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INDICADORES
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EXERCÍCIOS
1) Você preparou uma solução de KMnO4 0,010 mol/L e
deseja padronizar com o padrão primário Na2C2O4 (134
g/mol). Se quiser empregar entre 30 e 45 mL do
reagente na padronização, que faixa de massas do
padrão primário você deve pesar?
Para 30 mL/0,10g e para 45 mL/0,15g
2KMnO4 + 5Na2C2O4 + 16H+ →→→→ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
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EXERCÍCIOS
2) Uma amostra de 0,1278 g do padrão primário
Na2C2O4 precisou exatamente de 33,31 mL da solução
de permanganato 0,010 mol/L para alcançar o ponto
final. Qual é a concentração molar do reagente KMnO4?
0,01145 mol/L
2KMnO4 + 5Na2C2O4 + 16H+ →→→→ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
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EXERCÍCIOS
3) As soluções aquosas contendo aproximadamente 3%
(m/m) de H2O2 são vendidas em farmácias como
desinfetantes. Proponha um método para a determinação
da quantidade de peróxido dessas preparações
empregando a solução de KMnO4 (0,01145 mol/L).
Considere que você deseja utilizar entre 30 e 45 mL do
reagente na titulação.
Entre 1,1 e 1,5 g
2KMnO4 + 5H2O2 + 6H+ →→→→ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O
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EXERCÍCIOS
4) O ferro de 200 mg de uma amostra de um minério de
ferro é totalmente reduzido a ferro (II) necessitando
de 20,8 mL de solução 0,1 N de KMnO4 para completa
oxidação a ferro (III). Calcular a porcentagem de ferro
e de Fe2O3 no minério analisado.
RESPOSTA
% Fe = 58,24 e % Fe2O3 =83,2%
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ →→→→ Mn2+ + 5Fe2+ + 4H2O
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EXERCÍCIOS
5) 5,0 mL de uma solução de H2O2 foram decompostos
por 4,2 mLde KMnO4 0,2 N em meio ácido
sulfúrico.Calcular a concentração de H2O2 em gramas
por litro.
RESPOSTA
CH2O2 = 2,856 g/L
2KMnO4 + 5H2O2 + 16H+ →→→→ 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O
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EXERCÍCIOS
6) Qual a massa de sulfato ferroso heptahidratado que
será oxidada, em meio ácido sulfúrico, por 40 mL de
solução de KMnO4 0,18 N.
RESPOSTA
1,99 g FeSO4.7H2O
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ →→→→ Mn2+ + 5Fe2+ + 4H2O
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EXERCÍCIOS
7) Calcular o volume de solução 0,1 N de KMnO4,
necessário para oxidar 2,0 g de ácido oxálico hidratado
(H2C2O4.2H2O), em meio ácido sulfúrico.
RESPOSTA
317,4 mL de KMnO4 0,1 N
2KMnO4 + 5Na2C2O4 + 16H+ →→→→ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O