VOLUMETRIA-DE-OXI-REDUÇÃO

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UFCG - UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CCTA – CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UATA – UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
UACTA- UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AMBIENTAL
VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO
POMBAL – PB
2015
UFCG - UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CCTA – CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
UATA – UNIDADE ACADÊMICA DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
PROFESSORA: MORGANA CANUTO
VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO
EDYCARLA FERREIRA DE ALBUQUERQUE
JONAS DA SILVA
JULIANA NOBREGA CLEMENTE
SARA ALVES DE CARVALHO ARAÚJO
Quarto relatório apresentado à disciplina Química Analítica Experimental como requisito parcial para obtenção da nota do 3° estágio.
POMBAL – PB
2015
INTRODUÇÃO
Reações de óxido-redução são reações nas quais há uma mudança no estado de oxidação, acompanhada por troca de elétrons entre os reagentes. Os métodos volumétricos de analise que utilizam reações do tipo oxidação-redução dependem dos potenciais das semi-reações envolvidas no processo. Entretanto a existência de potenciais favoráveis não e a única condição para se ter uma titulação redox adequada, pois as reações envolvidas em tais processos são, frequentemente, lentas.
Além dos potenciais favoráveis, os agentes oxidantes e redutores devem ser estáveis no solvente utilizado e a substância a ser determinada deve ser colocada sob um determinado estado de oxidação definido e estável, antes da titulação ser iniciada. Os reagentes apropriados a este fim adicionados em excesso ao meio reagente devem possuir a propriedade de reduzir ou oxidar convenientemente a amostra, sem interferir no resultado final, da analise, caso contrario, o excesso desta espécie deve ser destruído antes de se iniciar a titulação.
O indicador de uma reação de oxidação-redução ideal é aquele que tenha o potencial de oxidação situado entre o do titulado e do titulante e que exiba uma viragem de cor nítida. Mas existem também reagentes auto-indicadores que é o caso do permanganato de potássio, onde uma gota atribui coloração rosa visível, mesmo na presença de íons levemente corados, este método tem o inconveniente da presença de agente oxidante em excesso no ponto final.
VOLUMETRIA DE OXI-REDUÇÃO
As reações de oxidação-redução, tal como as reações de ácido-base, são bastante usadas como fundamento para a determinação analítica por titulação da concentração de determinadas soluções. As condições necessárias para que uma titulação por oxidação-redução ocorra são as mesmas do que para outro tipo de titulação. A saber, a reação entre o titulado e o titulante deve ser rápida e completa, e deve poder ser descrita através duma reação química. Isto é, a cinética e o equilíbrio devem favorecer fortemente a formação dos produtos. Por outro lado, a solução do titulante deve ser estável, e a sua concentração deverá poder ser determinada com exatidão. Finalmente, deverão existir reagentes que permitam a detecção do ponto final da titulação.
2.1 Agentes oxidantes e redutores
Alguns agentes oxidantes, tais como o dicromato (Cr2O72-), encontram-se disponíveis sob a forma de sais puros (K2Cr2O7). Portanto, a preparação de soluções de concentração rigorosa pode efetuar-se por pesagem direta do reagente. Outros agentes oxidantes, usados em análise volumétrica, são o permanganato de potássio e os sais de cério (IV). Contudo estes reagentes não são substancias primárias e, portanto, as soluções resultantes devem ser consequentemente padronizadas.
O Ce(IV) é um dos agentes oxidantes mais fortes usados como titulante, sendo as suas soluções muito estáveis. Contudo, é muito mais dispendioso do que o KMnO4 ou o K2Cr2O7. O iodo, I2, é um oxidante um pouco mais fraco, do que os restantes citados. No entanto é muitas vezes usado em titulações indiretas: o iodeto, I-, é inicialmente oxidado a iodo, e este é titulado com uma solução de tiossulfato de sódio.
A maior parte dos agentes redutores são oxidados facilmente pelo oxigênio do ar, e, portanto, não podem ser usados como titulantes. Contudo, são bastante usados para reduzir substâncias ao estado de oxidação mais baixo, de forma a poderem ser tituladas com soluções padrão de agentes oxidantes. O tiosulfato de sódio, Na2S2O3, é um dos agentes redutores mais utilizados, normalmente usados para titular o iodo.
2.2 Detecção do ponto final
O método mais usado para a detecção do ponto termo na volumetria de oxidação-redução é em tudo idêntico ao usado na volumetria de ácido-base. Quando as espécies oxidada/reduzida são solúveis na solução, tal como, por exemplo, MnO4-/Mn2+, um elétrodo inerte indicará qual o potencial do sistema.
A transferência de elétrons que ocorre à superfície desse eletrodo, deverá ser suficientemente rápida de forma a que o equilíbrio seja alcançado. O referido elétrodo inerte pode ser ligado a um elétrodo de referência. Na maior parte dos casos estes dois elétrodos apresentam-se como um único sensor, a que se dá o nome de elétrodo conjugado de vidro.
A evolução da titulação, com a adição de um volume de titulante, decorre da mesma forma como o que decorre da utilização de uma análise potenciométrica para a titulação ácido-base. No ponto termo o potencial de elétrodo altera-se bruscamente, e um voltímetro pode ser usado para detectar tal alteração de potencial de elétrodo, naquilo que se designa por titulação potenciométrica de oxidação-redução.
A utilização de indicadores é também possível neste tipo de titulações. No entanto, ao contrário das titulações de ácido-base, em que é necessário adicionar um indicador, normalmente um ácido ou uma base orgânica, nas titulações de oxidação-redução utilizam-se as propriedades inerentes às espécies oxidada/reduzida da solução titulante. Por exemplo, o íon permanganato apresenta em solução uma cor violeta muito intensa, enquanto que após se ter reduzido a íon manganês, em solução ácida, produz uma solução aquosa incolor. As soluções tituladas com permanganato são geralmente incolores, até que se atinja o ponto final da titulação, onde apresenta uma cor rosa, que indica que não existem espécies redutoras em solução. Por outro lado, na titulação de soluções de iodo com uma solução padrão de tiossulfato, as soluções são castanhas ou amarelas até que se atinja o ponto final; quando todo o iodo se encontra titulado a solução resultante fica incolor. Nesta titulação deve-se adicionar amido, imediatamente antes do ponto termo. O amido forma um complexo corado azul escuro, com I2 e I-, que fica incolor quando todo o I2 é consumido, o que torna o ponto final mais fácil de detectar.
Determinação do teor de h2o2 em água oxigenada.
O peróxido de hidrogênio (H2O2) é usualmente encontrado na forma de solução aquosa com cerca de 3%, 6%, 12% e 30% de peróxido de hidrogênio, conhecida como água oxigenada a 10, 20, 40 e 100 volumes, respectivamente.
A terminologia está baseada no volume de oxigênio libertado quando a solução for decomposta pela ebulição. Assim, 1 mL de água oxigenada a 100 volumes libertará 100mL de oxigênio (O2) medidos nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP).
Quando se adiciona solução de permanganato de potássio a solução de peróxido de hidrogênio acidificada por ácido sulfúrico diluído, ocorre a seguinte reação:
2 MnO4- + 5 H2O2 + 6H+  2 Mn2+ + 5 O2 + 8 H2O Rosa Incolor
Neste caso o MnO4- atua como agente oxidante, sofrendo redução a íons Mn2+ e o peróxido de hidrogênio como agente redutor, sofrendo oxidação a O2.
O ponto final da titulação é observando quando o MnO4- é reduzido e a solução passa de incolor para rósea.
2.4 Determinação do ferro em laminas de barbear.
O ferro presente na lamina de barbear encontra-se na forma Fe2+. Ao adicionar a solução de KMnO4 à solução de Fe2+dissolvido em ácido sulfúrico, ocorre a seguinte reação:
5Fe2+ + MnO4- + 8H+  Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Rosa incolor
Assim como na reação com peróxido de hidrogênio,os íons MnO4-atua como agente oxidante, sofrendo redução a íons Mn2+ e os íons ferro(II) atua como agente redutor, sofrendo oxidação a íons Fe3+.
O ponto final da titulação é observando quando o MnO4- é reduzido e a solução passa de incolor para rósea.
CONCLUSÃO
Nas titulações de oxidação-redução deve ser observada inicialmente se as espécies possuem potenciais padrões capazes de reduzir ou oxidar o outro componente, deve se ter soluções com potenciais padrões altos quando necessário oxidar a outra soluções, e soluções com padrão baixo quando necessário reduzir outra. Através da escolha correta dos agentes ou oxidante ou redutor, é possível obter-se resultados sem grandes erros.
REFERENCIAS
VOGEL, Arthur Israel. Química Analítica Quantitativa(Trad.Horacio Macedo).
http://pt.scribd.com/doc/48495839/APOSTILA-DE-QUIMICA-ANALITICA-QUANTITATIVA
https://woc.uc.pt/quimica/getFile.do?id=1404&tipo=2
http://www.slideshare.net/lasqmc/oxirreduo-9450558
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAwI0AL/titulacao-oxi-reducao
http://www.infoescola.com/quimica/oxirreducao/
http://www.infopedia.pt/$volumetria-de-oxidacao-reducao