En ésta práctica, solo se realizó un experimento, el cual se repitió tres veces para comprarar los resultados obtenidos y llegar con exactitud al punto final.
Experimento 1: VALORACIÓN REDOX (PERMANGANIMETRÍA)
Lo primero que realizamos para este experimento fue preparar la solución de permanganato de potasio al 0.02 M que utilizaríamos. Al hacer los cálculos con la formula de molaridad (M=g/PM/Lsln) y despejando los gramos, nos dio por resultados que debíamos usar 0.3 g de permanganato de potasio en 100 ml de agua. Honorio preparó esa solución.
Esperamos alrededor de media hora en lo que el equipo encargado preparaba la solución de ácido sulfúrico. Mientras esto ocurría, empezamos a preparar lo demás que necesitábamos.
Alejandro con la pipeta extrajo 10 ml de agua oxigenada comercial, que colocó en la probeta de 100 ml con la que se contaba. Honorio completó la solución con 90 ml para que se formaran 100 ml de solución. Para la primera repetición se colocaron 10 ml de esa solución de H2O2 en un matraz erlenmeyer y se le agregaron 25 ml mas de agua destilada. Ya que estuvo preparado el ácido, se le agregó a la solución 10 ml de H2SO4 y se agitó el matraz.
Por otro lado, se montó un dispositivo con el soporte metálico, una bureta y unas pinzas, de manera que la bureta quedara con su orificio mas angosto hacia abajo y pudiéramos agregarselo a la solución. Se llenó la bureta con 25 ml de H2SO4 y se colocó el matraz debajo de la bureta. Honorio sostuvo el matraz mientras que Alejandro abrió la llave de paso lentamente para que empezara a gotear el ácido. Se tenía que medir el volúmen usado de ácido hasta que percibiéramos un ligero cambio de color.
Después de haberlo realizado, se repitió el mismo experimento 2 veces más, con el detalle que en el 3er experimento, se tuvo que ajustar la proporción del material ya que se terminó el ácido sulfúrico y solo restaban 3 ml. En este se usaron 3 ml de solución de H2O2, 10 ml de agua destilada, y 3 ml de ácido sulfúrico. Al final se multiplicó en proporción el resultado, para saber cuanto fue el resultado a la par de los demás.
Análisis de Resultados
Los resultados de las 3 repeticiones del experimento se registran a continuación:
1.- 4.5 ml
2.- 4.9 ml
3.- 4.833 ml
A continuación se lavaron los materiales y se devolvió al laboratorio.
El promedio de los volúmenes utilizados es de 4.74 ml. Por las semireacciones, se determina que el potasio es la especie que se reduce y el magnesio la especie que se oxida. De la fórmula C1V1=C2V2, podemos determinar la concentración real de permanganato de potasio, que fue de 0.023, un resultado muy parecido al teórico.
Se determina por cálculos, que la concentración de peróxido de hidrógeno en la muestra era de 4.86%. A partir de eso, se determina que la concentración de agua oxigenada en la muestra original, experimentalmente era de 9.72% (se considero la densidad de 1 g/ml).
Discusión de Resultados
Se pudo observar, que se tuvo cierta exactitud al calcular el volumen utilizado de permanganato. En equipo se discutió si una diferencia entre los datos más alejados de 0.4 ml era aceptable, se llegó a la conclusión de que era correcto, ya que no arrojaba un error mayor al 10%.
En el cálculo de la concentración de agua oxigenada, se puede ver que se tuvo un acercamiento a la realidad, ya que se sabía que la concentración era de 10% en la muestra original. Creemos que este buen acercamiento, se debió a la correcta ejecución del primer experimento, en el que el volumen tomo datos muy cercanos, y se pudo obtener un promedio bueno para trabajar.
De lo demás, no se tiene problema ya que los resultados fueron los esperados.
2. Cuestionario
1.
¿De cuántos “volúmenes” es el agua
oxigenada comercial analizada? Compara el resultado con el de la etiqueta
comercial.
Pueden ser de 10, 20, 30, 50. El volúmen es la medida para identificar la
concentracion de soluciones de agua oxigenada. En el caso del experimento vemos
un volumen de 10. Esto significa que 1 cm3 de solución desprende 10 ml de
oxigeno.
2.
¿Por qué el hecho de añadir el ácido
sulfúrico y agua destilada al erlenmeyer en el que se va a realizar la
valoración, no va a suponer ninguna modificación en los resultados?
El ácido se necesita para que se completen los
requisitos de una reacción redox y que se presenten el agente reductor y el oxidante. El agua nos ayuda a que el ácido no se
manifieste de manera exotérmica, pero no interfiere en la reacción.
3.
¿Por qué se adiciona ácido sulfúrico al
erlenmeyer?
Porque para que exista una valoración redox es necesario un agente oxidante, como ya se mencionó en éste caso el permanganato, y un agente reductor
quien va a ser el ácido y perderá electrones al igual que aumentar su número de
oxidación.
4.
¿Qué indicador se utiliza en esta
volumetría? Razonar la respuesta.
Creemos que el indicador será el mismo permanganato de
potasio, pues puede ser usado como oxidante e indicador redox al mismo tiempo. Esta sustancia tiene un color rosa
pálido cuando está reducido, y un color morado intenso cuando está oxidado. Así al titular el permanganato
de potasio, la primera gota en exceso de oxidante, causará la aparición de este
color, indicando que la titulación ha terminado.
5.
Esquematizar el mecanismo de reacción que
se realiza en la valoración hasta alcanzar el punto de equilibrio.
2KMnO4 +
H2O2 + H2SO4 à K2SO4 + 2MnSO4 + O2 + H2O
Conclusiones
Se aprendió durante esta práctica, que a pesar de que trabajar despacio es bueno para tener mejores resultados, a veces nos puede traer problemas, debido a que casi no alcanzamos ácido sulfúrico para realizar nuestra 3er repetición. Reacciones redox es algo que no se puede quedar como simple conocimiento de Química Inorgánica. En primera, porque explica fenómenos que pueden ocurrir hasta en la vida diaria, como la oxidación de una reja de alambre de fierro, y es útil hasta para saber evitarlo. En este semestre se está estudiando Química Orgánica, y ahí se sigue viendo redox, ahora con carbono. Esto nos muestra lo importante que es conocer el funcionamiento de oxido-reducción como Biotecnólogos, ya que en muchas áreas de aplicación como lo es la rama médica, los bioprocesos y en muchos mas, se utilizan estos conocimientos, y se tendrá problemas si no se manejan bien desde ahora.
Referencias
- ("Volumetría redox, permanganimetría," 2012), Retrieved from http://www.unedbizkaia.es/archivos/practicas/1112/68/68901074/1112practica02.pdf
- (Titulación Redox, 2012), Retrieved from http://www.buenastareas.com/ensayos/Titulacion-Redox/444865.html
- ("Permanganimetría, 2012), (28, Octubre 2010). Retrieved from http://ciencia-basica-experimental.net/permanganimetria.htm
- ("VOLUMETRÍA REDOX: Valoración de un agua oxigenada comercial con permanganato de potasio, 2012"), (8, Enero 2008). Retrieved from http://usuarios.multimania.es/bergidumflavium/fisicayquimica/4eso-laboratorio/PRACTICAS/VALORACION_AGUA_OXIGENADA.PDF
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