Laboratorio de ingeniería química. VOLUMETRÍA REDOX

Universidad de Oriente

Núcleo de Anzoátegui

Escuela de ingeniería y ciencias aplicadas

Departamento de ingeniería química

Laboratorio de ingeniería química

VOLUMETRÍA REDOX

Barcelona, 6 de Octubre de 2020

1. Calculo de la concentración inicial de Permanganato de Potasio del frasco

Primeramente se debe plantear la ecuación de la reacción de óxido reducción entre el permanganato de potasio (KMnO₄) y el oxalato de sodio (Na₂C₂O₄) en medio ácido. Para ello se plantean las semi-reacciones correspondientes

Semi-reacción de reducción del Permanganato de Potasio (KMnO₄): El Manganeso (Mn) reduce su estado de oxidacion, pasando de valencia +7 en el MnO₄⁻ a valencia +2, ganando para esto 5e⁻.

MnO₄⁻ + 5e⁻ + 8H⁺           Mn²⁺ + 4H₂O[pic 1]

Semi-reacción de oxidación del Oxalato de Sodio (Na₂C₂O₄): El Carbono (C) aumenta su estado de oxidación, pasando de valencia +3 en el C₂O₄ a valencia +4 en el CO₂, cediendo un 1e⁻. Como se tienen dos átomos de carbono y cada uno cede 1e⁻, el número transferidos de electrones en la reacción son 2 (2e⁻).

C₂O₄                 2CO₂ + 2e⁻[pic 2]

Para obtener la reacción iónica, se multiplica la semi-reacción de reducción por los electrones que emite la semi-reacción de oxidación y viceversa

[MnO₄⁻ + 5e⁻ + 8H⁺            Mn²⁺ + 4H₂O] ∙ 2[pic 3]

[C₂O₄                 2CO₂ + 2e⁻] ∙ 5[pic 4][pic 5][pic 6]

2MnO₄⁻ + 10e⁻ + 16H⁺ + 5C₂O₄                 2Mn²⁺ + 8H₂O + 10CO₂ + 10e⁻[pic 7][pic 8]

Se simplifican los términos y se obtiene:

2MnO₄⁻+ 16H⁺ + 5C₂O₄              2Mn²⁺ + 8H₂O + 10CO₂[pic 9]

Por lo tanto la reacción global seria:[pic 10]

2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 5Na₂C₂O₄                  2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O + K₂SO₄ + 5Na₂SO₄[pic 11]

Utilizando los datos proporcionados, se procede a realizar los cálculos correspondientes para obtener la concentración del permanganato de potasio (KMnO₄). Para esto, primeramente debemos obtener la cantidad de moles gastados de oxalato de sodio (Na₂C₂O₄) en la reacción, haciendo uso de estos moles y de la relación estequiométrica obtenida de la reacción global, se obtienen los moles de permanganato de potasio consumidos, estos se dividen entre los litros de permanganato gastados en la titulación, obteniendo de esta manera la concentración del permanganato de potasio en molaridad. Este procedimiento se realiza con cada una de las titulaciones realizadas, para luego entre las tres concentraciones obtenidas sacar un promedio, este promedio en molaridad es convertido a normalidad, y por último, haciendo uso de la ecuación de dilución, se calcula la concentración inicial del frasco de permanganato requerida.

1era titulación

Gramos de oxalato de sodio usados: 0,1116 gr

Volumen gastado de permanganato de potasio: 18,9 ml

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Masa molar (Na₂C₂O₄): 134 gr/mol

1 mol Na₂C₂O₄               134 gr Na₂C₂O₄[pic 12]

         X                              0,1116 gr Na₂C₂O₄[pic 13]

X: 0,000833 mol Na₂C₂O₄            (moles consumidos de oxalato de sodio)[pic 14]

2mol KMnO₄          5mol Na₂C₂O₄         (Relación estequiométrica de la reacción)[pic 15]

         X                  0,000833 mol Na₂C₂O₄[pic 16]

X: 0,000333 mol KMnO₄              (moles consumidos de permanganato de sodio) [pic 17]

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