Volumetria de Oxidação Redução 2020

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Volumetria de Oxidação-Redução
QUÍMICA ANALÍTICA QUANTITATIVA – DISCIPLINA Y520155 – FEAU
(FONTES: UFJF, UFRJ, IFRS, USP E UNIVAP)
Tipos de Volumetria por Titulação
 Volumetria de Neutralização
 Volumetria de Precipitação
 Titulação Complexométrica
 Volumetria de Oxidação-Redução
Revisando os tipos de titulação
 Volumetria ácido-base ou de neutralização: utilizado para a determinação de
ácidos ou bases, naturais, ou sintéticas, ou substâncias que possam ser
transformadas em ácidos ou bases;
 Volumetria de precipitação: o analito reage com o titulante e forma um produto
insolúvel no meio reacional durante a titulação;
 Volumetria de complexação: o titulante é um reagente complexante e forma
um complexo solúvel em água com o analito;
 Volumetria de oxirredução: envolve a titulação de um agente oxidante com um
agente redutor, ou vice-versa; o agente oxidante ganha elétrons e o agente
redutor perde elétrons, na reação entre eles.
Formas de volumetria
 DIRETA: a solução padrão é colocada na bureta e adicionada ao titulado no erlenmeyer;
HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + 2 H2O(l)
 INDIRETA: o reagente a ser titulado é gerado na solução. 
2 Cu2+ (aq) + 4 I- (aq)  2 CuI(s) + I2(aq)
I2(aq) + 2 Na2S2O3(aq)  Na2S6O6(aq) + 2 NaI(aq)
 RETORNO: ocorre quando uma quantidade de reagente é adicionada em excesso em 
relação ao analito e o excesso é então titulado;
AgNO3 (aq)+ Br - (aq)  NO3- (aq) + AgBr(s)
Formas de volumetria
 DESLOCAMENTO: utilizados para íons metálicos que não possuem um indicador 
satisfatório. O analito é tratado com excesso do complexo com o metal (Mg-EDTA-2) 
liberando o metal Mg2+ que é posteriormente titulado com solução de EDTA padrão. 
M+ + Mg-EDTA2-  MYn-4 + Mg2+ 
 MASCARAMENTO: é quando adiciona-se um outro reagente para evitar que o outro 
componente interfira na titulação. 
Al+3 + 6 F-  AlF6-
Métodos Analíticos
Métodos Analíticos
São métodos e procedimentos que visam determinar quais as espécies presentes
em uma dada amostra:
 Métodos Clássicos: utilizados para análises com baixo custo, com equipamentos
e vidrarias de fácil aquisição. Os métodos clássicos são largamente utilizados
devido à relativa simplicidade com que são realizados e obtenção de resultados
confiáveis.
 Métodos Instrumentais: é aconselhável para análises rotineiras, possui
equipamentos de custo elevado e requer profissionais capacitados para realizar
as análises.
Volumetria de Oxidação-Redução
DEFINIÇÃO: Análise quantitativa volumétrica baseada na reação de óxido redução, ou
seja, transferência de elétrons entre o titulante e o titulado. Ocorre a variação do
número de oxidação (nox) das substâncias envolvidas.
Oxidação: Ocorre perda de elétrons com o agente redutor que vai para um estado de
oxidação maior, o nox aumenta, métodos oxidimétricos
Exemplo: Cu  Cu+2 + 2 e-
nox: 0 +2 
Redução: Ocorre ganho de elétrons com o agente oxidante que vai para um estado de
oxidação menor, o nox diminui, métodos redutimétricos
Exemplo: Ag+ + e-  Ag
nox: +1 0
Volumetria de Oxidação-Redução
AGENTES REDUTORES SOFRE OXIDAÇÃO PERDE ELÉTRONS
Alguns Agentes redutores: dióxido de enxofre (SO2) tem suas ações baseadas na
transformação dos íons sulfito para íons sulfato; os íons iodeto (HI) são redutores,
sendo ao mesmo tempo oxidados a iodo. Os metais (Zn, Fe, Al) são utilizados como
agentes redutores; tiosulfato de sódio (Na2S2O3) e oxalato de sódio (Na2C2O4).
AGENTES OXIDANTES SOFRE REDUÇÃO GANHA ELÉTRONS
Alguns agentes oxidantes: permanganato de potássio (KMnO4), é um forte agente
oxidante em diferentes faixas de pH; dicromato de potássio (K2Cr2O7), em soluções
fortemente ácidas os íons são reduzidos a íons cromo (III); os halogênios (Cl2, I2 e
Br2) o poder oxidante diminui com o aumento da sua massa atômica relativa.
Reações da Titulação de oxidação-redução
Potenciais de Eletrodo
Equação Balanceada
MÉTODOS DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
 Características:
-Forte agente oxidante com uma cor violeta intensa.
-KMnO4 não é um padrão primário
-É difícil de se obter essa substância com grau de pureza
elevado e completamente livre de MnO2.
-A água destilada contém provavelmente substâncias redutoras
(traços de matéria orgânica, etc) que reagem com KMnO4 para
formar MnO2, o qual catalisa a auto decomposição da solução de
KMnO4 armazenada:
4 MnO4- + 2 H2O ↔ 4 MnO2 (s) + 3 O2 + 4 OH-
-A decomposição é também catalisada por: luz, calor, ácidos,
bases e Mn+2.
-KMnO4 pode atuar em meio ácido, básico e neutro.
 Identificação do ponto final:
-Em soluções incolores ou levemente coradas, o KMnO4
serve ele próprio como indicador.
-O ponto final dado pelo excesso de MnO4-, em solução
ácida não é permanente; a cor rósea enfraquece
gradualmente, segundo a reação:
2 MnO4- + 2 Mn+2 + 2 H2O  5 MnO2 + 4 H+
 Aplicações:
-Numerosas substâncias redutoras podem ser diretamente
tituladas, em solução ácida, com solução padrão de
KMnO4.
1) Permanganimetria: Consiste na titulação com soluções padrões de KMnO4
MÉTODOS DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
2) Dicromatometria: baseia-se no uso de soluções padrões de K2Cr2O7.
 Vantagem:
-E um padrão primário. A solução é estável indefinidamente, quando convenientemente conservada.
-As titulações com K2Cr2O7 podem ser realizadas em presença de HCl, H2SO4 ou HClO4.
 Desvantagem:
-É um oxidante não tão forte quanto o KMnO4.
-A sua aplicação é mais limitada do que a permanganimetria.
 O íon dicromato atua como oxidante, de acordo com a reação:
Cr2O7-2 + 14 H+ + 6 e-  2 Cr+3 + 7 H2O
 Identificação do ponto final: usam-se indicadores redox.
 Aplicação:
-A principal aplicação é a determinação de ferro em minérios, normalmente dissolvido em HCl (vantagem
sobre o método permanganimétrico).
MÉTODOS DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
 3) Iodometria: a iodometria compreende os métodos volumétricos baseados na reação parcial do iodo, I2
I2 + 2 e-  2 I- Eo = 0,5345 V
Ocorre Redução do iodo (I2) e oxidação do iodeto (I-)
 O I2 é um oxidante moderado usado para oxidar substâncias fortemente redutoras.
 As titulações iodométricas envolvem soluções contendo iodo em presença de íon iodeto, originando o íon
triodeto:
 I2 + I- I3- e I3- + 2 e-  3 I- Eo = 0,5355 V
Métodos iodométricos
 a) Método direto (iodimetria)
- Consiste em titular uma espécie fortemente redutora com uma solução padrão de iodo em iodeto
de potássio.
- Função do Iodeto: diminuir a pressão de vapor de iodo e assim assegurar uma concentração
apropriada de iodo.
- Exemplo: Determinação de Sn em ligas
Sn+2 + I2  Sn+4 + 2 I-
 b) Método indireto
- consiste em usar excesso de iodeto. O iodeto oxidado é titulado com uma solução padrão de
tiossulfato de sódio.
- 2 Cu2+(aq) + 4 I- (aq)  2 CuI(s) + I2(aq)
- I2(aq) + 2 Na2S2O3(aq) Na2S4O6(aq) + 2 NaI(aq)
A Curva de Titulação
 As titulações baseadas em reações de oxidação-redução são
acompanhadas de uma variação de potencial dos sistemas
participantes da reação de oxidação-redução.
 As formas das curvas de titulação dependem da natureza do sistema
considerado. Nas imediações do P.E., elas apresentam uma variação
brusca do potencial.
 A curva será: Potencial de eletrodo (E) x Volume do titulante (V).
A Curva de Titulação
Temos as seguintes etapas
 a) Antes de iniciar a titulação – solução original
O valor de E nesse ponto é E= Eo1
E= Eo1 – (RT/n1F) . ln 1
 b) Durante a titulação e antes do ponto de equivalência
Nesta etapa ocorre o consumo de Fe2+ e a formação de Ce3+, conforme a reação:
Fe2+ + Ce4+  Fe3+ + Ce3+
 O cálculo do potencial será dado pela Equação de Nernst utilizando a relação do par
redox Fe3+/Fe2+ pois temos Fe2+ restante e Fe3+ formado.
A Curva de Titulação
 c) No ponto de equivalência
Neste ponto [Fe3+] = [Ce3+] e [Fe2+] = [Ce4+],
 Generalizando:
aOx1 + bRed2 ↔ bOx2 + aRed1
EPE = (n1 Eo1 + n2 Eo2) / n1 + n2 
A Curva de Titulação
d) Após o ponto de equivalência, E= Eo2
E= Eo2 – (RT/n2F) . ln [Red2]/[Ox2]
 Haverá excesso de Ce4+, O cálculodo potencial será dado pela Equação de Nernst
utilizando a relação do par redox Ce4+/Ce3+, pois temos o excesso de Ce4+ e Ce3+
formado.
 Não podemos utilizar a relação do Ferro, pois o Fe2+ foi todo consumido.
Curva de Titulação
A Curva de Titulação
Titulação de 100,0 mL de Fe2+ 0,1000 mol/L por Ce4+ 0,1000 mol/L em meio ácido.
Fe2+ + Ce4+  Fe3+ + Ce3+
Obrigado !
Por hoje é isso !!!
Boa semana a todos!