VOLUMETRIAS REDOX II - analytica-2

VOLUMETRIAS REDOX II. METODOS EN LOS QUE INTERVIENE EL YODO
NORMALIZACION DE UNA DISOLUCION DE TIOSULFATO
Fundamento
Se denominan yodimetrías a aquellas volumetrías en la que el reactivo
valorante es una disolución de yodo (en realidad triyoduro I3-) que actúa como
oxidante, permitiendo valorar especies reducidas. El yodo es un agente oxidante
débil:
I2 + 2e- 2I- E10 = 0,61 V
que tendría poca utilidad, ya que es poco soluble en agua, si no fuese por su
facilidad para formar complejos con yoduro, dando triyoduro:
I2 + I- I3- ;
I3 + 2e  3I- E20 = 0,535 V
Otra posibilidad son las yodometrías. En ellas se hace reaccionar un
oxidante (Ox) cuya concentración deseamos conocer, con un exceso de yoduro
generándose una cantidad estequiométrica de triyoduro según la reacción previa:
a Ox + b I-  c Red + d I3Este triyoduro es posteriormente valorado con tiosulfato sódico de
concentración exactamente conocida. Ambas especies reaccionan de acuerdo con la
siguiente reacción volumétrica:
I3- + 2 S2O32- - 3I- + S4O62El reactivo valorante es el tiosulfato sódico (Na2S2O3), y a partir de las
estequiometrías de las reacciones volumétrica y previa, podremos conocer la
cantidad de Ox inicial. La disolución de tiosulfato sólo puede utilizarse como
reactivo valorante frente a yodo (triyoduro), por lo que su utilidad está limitada
a las yodometrías,
El tiosulfato de sodio puede conseguirse fácilmente de gran pureza, pero el
sólido esflorece fácilmente y además sus disoluciones se descomponen con
facilidad. Por ello, se preparan disoluciones de concentración aproximada que se
normalizan frente a yodo (o triyoduro) y deben renormalizarse frecuentemente.
En esta práctica generaremos una cantidad conocida de triyoduro por
reacción de un patrón primario, el yodato potásico, con exceso de yoduro.
IO3- + 8 I- + 6 H3O+  3 I3- + 9 H2O
El triyoduro formado se valorará con el tiosulfato, que habremos puesto en la
bureta, hasta decoloración de la disolución (el yodo y el triyoduro son ambos
coloreados mientras el yoduro es incoloro), o bien hasta viraje del almidón, que es
un buen indicador de la presencia de yodo en las disoluciones (origina un color azul
en presencia de yodo o triyoduro).
Procedimiento
Preparación de una disolución de KIO3
Se preparará una disolución de IO3- disolviendo la cantidad adecuada de
KIO3 (previamente desecado en estufa a 110ºC) pesada exactamente (en la
balanza analítica) en un matraz aforado. La cantidad a pesar depende del volumen
del matraz y de lo que se desee gastar de Na2S2O3 en la normalización. La
molaridad de esta disolución se calcula numéricamente y se conoce con exactitud
(Puede que dicha disolución esté ya preparada, en cuyo caso su concentración será
del orden de 0,1/6 M. Debe conocerse su concentración exacta)
Normalización de la disolución de Na2S2O3
Se ponen en un matraz erlenmeyer: 10,00 mL (medidos con pipeta) de la
disolución de yodato potásico de concentración exactamente conocida, 10 mL de
yoduro potásico (Mejor con pipeta aunque no es necesario) y 3 mL de ácido
clorhídrico concentrado. Se valora inmediatamente el triyoduro formado mediante
la disolución de tiosulfato. Cuando el color de la disolución empieza a ser
débilmente amarillo, se agregan unas gotas de almidón y se sigue valorando hasta
decoloración completa.
El procedimiento debe repetirse con al menos tres alícuotas diferentes de
10,00 mL de disolución de IO3-, lo cual permite obtener el V Na2S2O3 .
Resultados
Teniendo
tendremos:
mmolesKI O3 
mmolesI3 
en
cuenta
las
mmolesI3
3
reacciones
previa
mmolesKI O3 
mmolesN a2 S2 O3
y
volumétrica
anteriores,
mmolesN a2S2O3
6
2
VKIO3MKIO3 
V Na2S2O3 MNa2S2O3
6
DETERMINACION YODOMETRICA DE COBRE
Fundamento
El Cu(II) reacciona en medio débilmente ácido con los iones yoduro, para
dar triyoduro y yoduro de cobre(I) insoluble:
2Cu(II) + 5 I-  Cu2I2 + I3Es importante que el pH de la disolución sea el adecuado, ya que si es
demasiado ácido se producen errores por oxidar el oxígeno del aire al yoduro, y si
es demasiado alto la reacción no transcurre de forma cuantitativa.
En las condiciones apropiadas, el triyoduro generado en la reacción anterior
se valora con tiosulfato según la reacción ya conocida:
I3- + 2 S2O32- - 3I- + S4O62Procedimiento
Se pipetean 10,00 mL de la disolución de Cu(II) en un erlenmeyer, y se
añaden 10 mL de yoduro potásico (mejor con pipeta) y 3 mL de ácido acético
concentrado, se mezcla con cuidado y se deja reposar un minuto, valorándose con
tiosulfato hasta que el color pardo se transforme en amarillo pálido (no llegar al
blanco). Se adicionan entonces varias gotas de la disolución de almidón y se
continúa la valoración, con agitación constante, hasta que desaparezca el color de
forma persistente.
El procedimiento debe repetirse con al menos tres alícuotas diferentes de
10,00 mL de disolución de Cu(II) lo cual permite obtener el V Na2S2O3 .
Resultados
Teniendo en cuenta
tendremos:
mmolesC u(I I)
 mmolesI3
2
mmolesI3

mmolesN a2 S 2 O3
las
reacciones
previa
y
volumétrica
anteriores,
mmolesC u(I I)  mmolesN a2 S2 O3
2
VCuMCu  V Na2S2O3 MNa2S2O3
A partir de los mmoles Cu(II) se calcula la concentración de la muestra
problema en las unidades adecuadas (g/L ó % (P/V))
DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE PROTONES DE UNA DISOLUCION
Fundamento
En esta práctica generaremos una cantidad conocida de triyoduro por
reacción de yodato potásico con exceso de yoduro en medio ácido, siendo los H3O+
el reactivo limitante (deficitario). El triyoduro formado se valorará con el tiosulfato,
que habremos puesto en la bureta, hasta viraje del indicador almidón.
Las reacciones implicadas son:
IO3- + 8 I- + 6 H3O+  3 I3- + 9 H2O
I3- + 2 S2O32-  S4O62- + 3 IProcedimiento
Se llevan con la pipeta a un erlenmeyer 10 mL de la disolución de yodato de
concentración perfectamente conocida (del orden de 0,1/6 M). Se agregan 10 mL
de yoduro potásico (mejor con pipeta) y 10,00 mL de la disolución de ácido
clorhídrico problema (su valor estará comprendido entre 0,05 y 0,08 mol/L) Se
valora inmediatamente el triyoduro formado mediante la disolución de tiosulfato.
Cuando el color de la disolución empieza a ser débilmente amarillo, se agregan
unas gotas de almidón y se sigue valorando hasta decoloración.
El procedimiento debe repetirse con al menos tres alícuotas diferentes de
10,00 mL de disolución problema lo cual permite obtener el V Na2S2O3 .
Resultados
Teniendo en cuenta
tendremos:
mmolesH3O 
 mmolesI3
2
mmolesI3 
las
reacciones
previa
y
volumétrica
anteriores,
mmolesH3O  mmolesN a2S2O3
mmolesN a2 S2 O3
2
V
H3O
M
H3O
 V Na2S2O3 MNa2S2O3
La concentración de la muestra problema se dará en este caso en moles/L.