Volumetrías REDO1

Volumetrías REDOX
Prof. Miriam Fontalvo Gómez, MSc.
Junio 03 de 2015
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Contenido
1. Introducción a las reacciones REDOX
2. Volumetrías REDOX
3. Curvas de Valoración
4. Oxidantes y reductores de uso
frecuente
5. Indicadores
6. Aplicaciones analíticas
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1.Introducción Reacciones REDOX
Reacción REDOX
Reacción en la que una o mas especies cambian su nº de oxidación.
En estas reacciones se transfieren electrones de un átomo, ion
y/o molécula a otro.
Agente reductor
*donador de electrones
*Se oxida (pierde electrones)
REACCIÓN NETA
Agente oxidante
*Afinidad por los electrones
*Se reduce (gana electrones)
Oxidación y
reducción tienen
lugar en forma
simultanea!!.
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CONCEPTOS PREVIOS
Celdas Electroquímicas
Potencial Estándar de Electrodo
Electrodo Normal de Hidrógeno
Potenciales de Electrodos
Ecuación de Nernst
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Celdas Electroquímicas
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TIPOS DE CELDAS ELECTROQUÍMICAS
1. Galvánicas:
 La reacción REDOX es espontánea
 Libera energía eléctrica que sirve para llevar a cabo un
trabajo.
 La fuerza electromotriz se mide en voltios (V) y se
menciona como el voltaje o potencial de la celda (E).
2. Electrolíticas:
 La reacción no es espontánea
 Requiere de una fuente externa de energía eléctrica
(electrolisis)
 La reacción química es forzada a realizarse en la dirección
no espontanea.
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Celdas Galvánicas
Ánodo
Oxidación
+
Cátodo
Reducción
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Celdas Electrolíticas
Requiere de fuente
externa de energía
eléctrica para
funcionar.
Cátodo
Reducción
Ánodo
Oxidación
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Movimiento de las cargas en una Celda Electroquímica
Ánodo
Oxidación
Agente
Reductor
En una celda la
electricidad se
transmite por el
movimiento de los
iones
Cátodo
Reducción
Agente
Oxidante
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Construcción de Celdas Electroquímicas
Ejercicios para trabajar en clase
1) Fe2+ , Fe3+ Potencial Estándar (𝐄 ° ): -0.44 V y
Cd2+ , Cd Potencial Estándar (𝐄 ° ): -0.40 V
2) Cu2+, Cu Potencial Estándar (𝐄 ° ): 0.34 V
y Zn2+ , Zn Potencial Estándar (𝐄 ° ): -0.76 V
Los Potenciales Estándar (E°) se encuentran en tabla
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Potencial Estándar de Electrodo, E°
Potencial de una celda formada por el electrodo en cuestión
actuando como el electrodo de la derecha y el electrodo
Estándar de Hidrogeno como el electrodo de la izquierda
(electrodo estándar).
En esta celda la actividad de los reactivos y
productos es la unidad*.
*Se presuponen condiciones estándar para cualquier otra especie implicada en la reacción
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Electrodo Normal de Hidrogeno, (E.N.H)
Otros electrodos estándar:
1. Calomel: Hg, Hg2Cl2, KCl.
2. Plata-Cloruro de Plata:
Ag, AgCl, KCl.
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Potencial Estándar del Electrodo de Ag, E°Ag/Ag+
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Potencial Estándar de celda, E°celda
La dirección espontánea de la reacción galvánica es aquella que
conduce a un valor de Eºcelda positivo
•La semireacción de mayor valor de Eº procederá como una
reducción
•La otra semireacción, evoluciona al revés (oxidación)
EJEMPLO
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°
Calcular el 𝐸𝑐𝑒𝑙𝑙
de las siguientes celdas:
Efecto de la Concentración sobre los Potenciales de
Electrodos: LA ECUACIÓN DE NERNST
*Los valores de Eº siempre están referidos a condiciones
estándar.
*Esto presupone que la concentración de la especie activa o
de cualquier otra involucrada en la reacción electroquímica
sea 1.0 M.
*Si la concentración es diferente, el potencial cambia.
*Los cambios del potencial con la concentración se expresan
por medio de la ecuación de NERST
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La Ecuación de Nernst recibe este nombre en honor al químico alemán
Walther Nernst, a quien se debe su desarrollo.
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Escriba la Ecuación de Nernst para
las siguientes semireacciones
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Aplicaciones de la Ecuación de Nernst:
1. Dependencia del potencial con la concentración
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1,31
1.31 V
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Relación Potencial-Concentración
Teóricamente es posible usar la relación de Nernst
para determinar Concentraciones.
Un ejemplo es la relación que existe entre el potencial de un electrodo
inmerso en una disolución que contiene iones del mismo:
Ejemplo
¿Qué concentración de Ag+ existe bajo un
potencial de +0.692 V vs E.N.H.?
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RTA= 0.0149 M
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2. Cálculo de Constantes de Equilibrio REDOX
a partir de Potenciales Estándar
Ecelda = 0 o bien Edirecto = Einverso
Representación Esquemática de la celda:
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Valores de los potenciales estándar de los electrodos:
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Ejercicios
Calcular el potencial y la Keq de las siguientes
celdas:
1. Cu/Cu2+(0.020 M)//Ag+(0.020 M)/Ag
RTA: E°= 0.462 V, Ecell=0.411V
2. Pt/U4+(0.20 M), UO2+2(0.015 M), H+ (0.030 M)
//Fe2+(0.010 M), Fe3+(0.025 M)/Pt
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Ejercicios
1.
2.
E°= 1.001 V
E°= 0.273 V
Calcular la Keq de la reacción.
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