13.01.2023 Views

Met_fiz_chim_Curs_2_titrim_redox (1)

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Titrimetria de oxido-reducere.

Clasificarea metodelor titrimetrice

redox.

Curbe de titrare redox.

Indicatorii folosiţi în titrimetria

redox.


Titrimetria de oxido-reducere

Analiza titrimetrică (volumetrică) este metoda de analiză

cantitativă în care se măsoară volumul de soluţie de reactiv cu concentraţia

exact cunoscută, necesară transformării totale a unei substanţe într-o altă

substanţă, conform unei ecuaţii chimice bine definite şi cunoscute:

A + B = AB, în care A reprezintă substanţa de dozat iar B - substanţa reactiv

cu care se dozează substanţa A.

În funcție de reacția chimică utilizată în metodele titrimetrice

deosebim: a) metode titrimetrice acido-bazice; b) metode titrimetrice de

oxido-reducere; c) metode titrimetrice de precipitare; d) metode

titrimetrice de complexare.

Esența metodelor titrimetrice de oxido-reducere constă în titrarea

substanțelor de dozat cu proprietăți de reducător cu soluții titrate de

anumit oxidant sau titrarea oxidanților cu soluții titrate de reducător, iar

punctul de echivalență se determină cu ajutorul redox-indicatorilor sau

indicatorilor specifici, iar în unele cazuri și prin metoda fără indicatori.

Deci, la baza metodelor redox stă o reacție de oxido-reducere.


Clasificarea metodelor titrimetrice redox

Particularitățile metodelor redox (rezultă din particularitățile reacțiilor):

1) Direcția de decurgere a reacțiilor redox este determinată de potențialele redox a

perechilor redox respective. Factorii care influențează potențialele redox influențează și

direcția acestor reacții. Acestea sunt pH-ul soluției, prezența unor substanțe-liganzi sau

alți reactivi care micșorează concentrația formei reduse sau oxidate prin sedimentare sau

complexare.

2) Reacțiile redox spre deosebire de reacțiile de schimb decurg mai lent. Deci e necesar

de mărit viteza lor. Aceasta se face schimbând pH-ul soluției, mărind temperatura

sistemei de analizat sau utilizând catalizatori.

Reieșind din natura titrantului folosit în metoda redox deosebim metode

titrimetrice prin reacții redox:

1) Permanganatometria- titrant sol. KMnO 4 ;

2) Iodometria –titrant sol. I 2 ;

3) Dicromatometria – titrant sol. K 2 Cr 2 O 7 ;

4) Bromatometria – titrant sol. KBrO 3 ;

5) Cerimetria – titrant sol. Ce(SO 4 ) 2 ;

6) Nitritometria – titrant sol. NaNO 2 ; etc.

Prin metoda redox de titrare indirectă sau metoda de titrare prin diferență, pot

fi determinate cantitativ şi substanțe care nu posedă proprietăți de oxidare-reducere.


PERMANGANATOMETRIA

Reacția de bază depende de mediul soluției:

a) În mediul puternic acid:

MnO

- 4 + 8H + + 5ē ⇆ Mn 2+ + 4H 2 O E 0 = +1,51 V

M(1/5KMnO 4 ) = 158,04/5 = 31,61 g/mol-echiv

b) În soluții neutre sau slab-acide:

MnO

- 4 + 4H + + 3ē ⇆ MnO 2 + 2H 2 O

E 0 = +1,67V

M(1/3KMnO 4 ) = 158,04/3 = 52,68 g/mol-echiv

Deși potențialul standard al ultimei reacții este mai mare, reacția nu se oprește la

formarea MnO 2 , ci poate avansa până la formarea Mn 2+ :

MnO 2 + 4H + +2ē → Mn 2+ + 2H 2 O

c) În soluții bazice:

E 0 = +1,23 V

MnO 4

-

+ 1ē ⇆ MnO 4

2-

E 0 = +0,56 V

Avantajele titrării în mediu acid:

1) Soluție incoloră ( prezența Mn 2+ ) și nu MnO 2 ;

2) Capacitatea de oxidant mai pronunțată.


Prepararea și păstrarea soluțiilor de KMnO 4

-concentrații optimale 0,02 – 0,1 mol-echiv/L;

- schimbare în timp a concentrației (subst. organice, amoniac, impurități reducătoare);

- stabilizarea soluției după 7-10 zile;

- precipitatul MnO 2 se înlătură , pentru că el catalizează descompunerea;

- oxidarea cauciucului, dopuri de plută, hârtie (nu se filtrează dar se decantează);

- păstrarea la întuneric 4KMnO 4 + H 2 O → 4MnO 2 ↓ + 4KOH + 3O 2 .

Standardizarea soluției de lucru KMnO 4

- titranți H 2 C 2 O 4·2H 2 O; Na 2 C 2 O 4 ; As 2 O 3 ; K 4 [Fe(CN) 6 ]·3H 2 O, Fe metalic (pudră)

M(1/2 H 2 C 2 O 4·2H 2 O) = 126,07/2 = 63,04 g/mol-echiv

- modul de titrare

▪ încălzirea soluției de acid oxalic t = 75-80 °C

▪ acidularea cu acid sulfuric C(1/2H 2 SO 4 ) = 2N

titrarea lentă la începutul reacției (autocataliza)

2KMnO 4 + 5H 2 C 2 O 4 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 10CO 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

MnO 4- + 5ē + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O 2

10

C 2 O 4

2-

- 2ē → 2CO 2 5

In permanganatometrie nu se folosește indicator. Sfârșitul reacției se stabilește după

culoarea roză a permanganatului de po


DETERMINĂRI DIRECTE ÎN MEDIU PUTERNIC ACID

1) Determinarea Fe 2+

Se poate realiza prin titrare cu o soluție 0,1 N KMnO 4 conform reacției:

MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + → Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O

MnO 4

-

+ 5ē + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O 1

5

Fe 2+ - 1ē → Fe 3+ 5

Determinarea este deranjată de prezența ionilor clorură, care pot fi oxidați de

către MnO 4

-

10Cl - + 2MnO 4- + 16H + → 2 Mn 2+ + 5Cl 2 + 8H 2 O

De aceea, titrarea nu se efectuează în mediu de acid clorhidric.

2) Determinarea fierului (III)

Fe 3+ se reduce la Fe 2+ și se îndepărtează exesul de reducător. Reducerea se

poate face cu metale (Zn, Cd, Al, etc.), SO 2 , H 2 S, SnCl 2 . Reducerea cu SnCl 2 are

loc în soluții clorhidrice fierbinți.

2FeCl 3 + SnCl 2 → 2FeCl 2 + SnCl 4

Excesul de SnCl 2 se oxidează cu HgCl 2 , fără a se separa precipitatul format se

efectuiază titrarea cu KMnO 4.

SnCl 2 + 2HgCl 2 → SnCl 4 + Hg 2 Cl 2

Un exces de SnCl 2 va reduce Hg 2 Cl 2 la Hg, acesta din urmă fiind oxidat

ulterior de KMnO 4 , ceea ce va conduce la erori considerabile în analiză.


3) Determinarea apei oxigenate

2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5O 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

MnO 4- + 5ē + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O 2

10

H 2 O 2 -2ē → 2H + + O 2 5

Această metodă nu poate fi aplicată , dacă soluția de apă oxigenată

conține conservanți oxidabili.

DETERMINĂRI INDIRECTE ÎN MEDIU PUTERNIC ACID

1) Determinarea nitriților

Ar trebui să decurgă după reacția:

2KMnO 4 + 5NaNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5NaNO 3 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

MnO 4- + 5ē + 8H + → Mn 2+ + 4H 2 O 2

10

NO 2- + H 2 O -2ē → NO 3- + 2H + 5

Deoarece nitriții sunt descompuși de către acidul sulfuric

2NaNO 2 + H 2 SO 4 → HNO 2 + Na 2 SO 4

Acidul azotos rezultat este oxidat parțial de către oxigen, iar altă parte se

descompune.

HNO 2 + ½ O 2 → HNO 3 , respectiv 2HNO 2 → NO 2 + NO + H 2 O

Încât o parte din gazele rezultate se pot pierde, titrarea nu se execută direct, ci

se practică o determinare indirectă.


2) Determinarea calciului

dar și altor cationi (Mg 2+ , Zn 2+ , Co 2+ , Ba 2+ , Sr 2+ , Pb 2+ etc.) sub formă de oxalați: MeC 2 O 4

La soluția sării de calciu se adaugă o cantitate cunoscută și în exces de (NH 4 ) 2 C 2 O 4 (sau

H 2 C 2 O 4 ). Va precipita CaC 2 O 4 , care se poate prelucra în două moduri:

a) precipitatul de oxalat de calciu se separă prin filtrare, se dizolvă în acid sulfuric

CaC 2 O 4 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 C 2 O 4

iar acidul oxalic rezultat se titrează cu KMnO 4

b) se separă precipitatul CaC 2 O 4 , prin filtrare, iar exesul de (NH 4 ) 2 C 2 O 4 se titrează cu

KMnO 4

3) Determinarea dioxidului de mangan:

În mediu puternic acid:

MnO 2 + 4H + +2ē → Mn 2+ + 2H 2 O

MnO 2 se tratează cu H 2 SO 4 și cu un reducător în exes cunoscut (Na 2 C 2 O 4 , FeSO 4 ), are loc

reacția:

MnO 2 + H 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + 2CO 2 +2H 2 O

Excesul de H 2 C 2 O 4 se titrează cu KMnO 4 .

4)Determinarea cloraților:

În mediu puternic acid:

ClO 3- + 6H + + 6ē → Cl - + 3H 2 O E° = 1,45 V

KClO 3 + 6FeSO 4 + 3H 2 SO 4 → KCl + 3Fe 2 (SO 4 ) 3 +3H 2 O

iar exesul de FeSO 4 este titrat cu KMnO 4 .


DICROMATOMETRIA

Cr 2- + 3+

2 O 7 + 14H + 6ē → 2Cr + 7H 2 O

Dicromatul de potasiu K 2 Cr 2 O 7 se folosește mai puțin decât permanganatul de potasiu

deoarece:

▪ este un oxidant mai slab;

▪ puterea sa de colorare este mult mai mica; este necesară uneori utilizarea indicatorilor pentru

sesizarea punctului de echivalență.

Avantaje:

▪ este deosebit de stabil, chiar la fierbere;

▪ se utilizeaza mai ales pentru determinarea substanțelor organice;

▪ soluțiile pot fi păstrate ani de zile.

Indicarea echivalenței:

Indicatori redox: difenilamina, difenilbenzidina, o-toluidina,

acid difenilaminosulfonic.

Prepararea soluției de 0,1 N se face prin dizolvare directă, dicromatul de potasiu fiind un standard

primar.


APLICAȚII

1. Determinarea fierului (II) se face direct, conform reacției :

6FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

Cr 2 O 7

2- +14H + + 6ē → 2Cr 3+ + 7H 2 O

Fe 2+ -1ē →Fe 3+

O probă de ciment cu masa de 0,5020 g a fost solubilizată, iar fierul a fost redus la Fe 2+ şi titrat cu

15,41 mL soluţie de K 2 Cr 2 O 7 cu T = 0,0005000 g/mL. Calculaţi partea de masă a fierului în proba

de ciment.


2. Determinarea fierului total (Fe 2+ + Fe 3+ )

•pe o probă se titrează Fe 2+

•pe altă probă se reduce Fe 3+ la Fe 2+ , după care se titrează tot fierul (II).

3. Determinarae alcoolului etilic

În mediu acid, dicromatul de potasiu oxidează alcoolul etilic la acid acetic, conform

schemei:

3 CH 3 -CH 2 -OH + 2 K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 →3 CH 3 -COOH +

2Cr 2 (SO 4 ) 3 + 2K 2 SO 4 + 11H 2 O CH 3 -CH 2 -OH + H 2 O -4ē → CH 3 -

COOH +4H +

Practic, se face o determinare prin diferență, adăugând dicromat de potasiu în exes și

titrând exesul de fier(II). Nu se poate determina direct din cauza vitezei de reacție

foarte mici. În plus, soluția se încălzește la cca 80ºC și se așteaptă cel puțin 15 minute.


Ex. Calculați partea de masă a H 2 O 2 în peroxid, dacă o probă ce conține 2,5000 g de peroxid de

hidrogen a fost diluată într-un balon cotat cu volumul de 500 mL. La titrarea a 25 mL de astfel de soluție

se consumă 18,72 mL soluție de KMnO 4 cu C=0,1000 mol-echiv/L.

Se scrie și se egalează ecuația reacției redox.

2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4 = MnSO 4 + 5O 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O

MnO4 - + 8H + +5ē →Mn 2+ + 4H2O

H 2 O 2 –2ē → O 2 + 2H +

C(1/5KMnO 4 ) ∙ V(KMnO 4 ) = C(1/2H 2 O 2 ) ∙ V(H 2 O 2 )

m(H 2 O 2 ) = C(½H 2 O 2 ) ∙ M(½H 2 O 2 ) ∙ V sol

m(H 2 O 2 ) = 0,0749 mol-echiv/L ∙ ½ ∙ 34, 0147 g/mol-echiv ∙ 0,5 L = 0,637 g

Răspuns: ω(H 2 O 2 ) = 25,48 %


Ex. Proba de var cu masa de 0,1856 g a fost dizolvată în acid clorhidric, iar ionii de calciu s-au

sedimentat sub formă de CaC 2 O 4 . Precipitatul a fost spălat și dizolvat în soluție de acid sulfuric diluat.

Acidul oxalic rezultat se titrează cu 22,15 mL soluție de KMnO 4 cu C= 0,1164 mol-echiv/L. Câte

procente de CaCO 3 conţine proba analizată de var?

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O

La soluția sării de Ca 2+ se adaugă o cantitate cunoscută și în exces de (NH 4 ) 2 C 2 O 4 .

Ca 2+ + C 2 O 4

2- → CaC 2 O 4 ↓

Precipitatul de CaC 2 O 4 se separă prin filtrare, se dizolvă în H 2 SO 4 .

CaC 2 O 4 ↓ + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 C 2 O 4

Acidul oxalic rezultat se titrează cu soluție standardizată de permanganat de potasiu.

2KMnO 4 + 5H 2 C 2 O 4 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 10CO 2 + 8H 2 O

MnO - + 8H + +5ē →Mn 2+ + 4H O

4 2

C O 2- –2ē →2CO

2 4 2

Legea echivalenților pentru metoda titrării substituientului se scrie:

υ(1/2CaCO 3 ) = υ(1/2 H 2 C 2 O 4 ) = υ(1/5KMnO 4 )

υ(1/5 KMnO 4 ) = C(1/5KMnO 4 ) ∙ V(KMnO 4 ) = 0,1164 mol-echiv/L ∙ 22,15 ∙ 10 -3 L = 2, 578 ∙ 10 -3 molechiv

Se calculează masa carbonatului de calciu:

m(CaCO 3 ) = υ(1/2 CaCO 3 ) ∙ M(1/2 CaCO 3 ) = 2, 578 ∙ 10 -3 mol-echiv ∙ 1/2 ∙ 100,087 g/mol-echiv = 0,129 g

Se calculează conținutul procentual de CaCO 3 în proba de var analizată.


CURBE DE TITRARE REDOX

O reacție cu transfer de electroni (redox) ca să poată fi folosită într-o titrare,

trebuie să îndeplinească anumite condiții:

- să fie o reacție totală;

-să decurgă cu viteză mare;

-să se poată determina ușor punctul de echivalență.

Sub denumirea de titrări redoximetrice se reunesc titrările în care, reacția care

descrie procesul ce se desfășoără în vasul de titrare este o reacție redox, indiferent

dacă titrantul este un oxidant sau un reducător.

La titrarea redoximetrică concentrațiile substanțelor sau ionilor care iau parte la

reacție se schimbă mereu, prin urmare, se va modifica şi potențialul redox al soluției

(E). Dacă reprezentăm pe o diagramă valorile potențialelor redox calculate în funcție

de volumul soluției titrate adăugate, vom obține curba de titrare. Curba de titrare

redoximetrică descrie variația potențialului în soluția componentei titrate în funcție de

cantitatea de titrant adăugată E = f(V).


Considerând reacția redox generalizată:

Potențialele celor două sisteme participante la reacție se calculează conform relației

lui Nernst:

Dacă se înmulțește prima expresie cu n 1 și a doua cu n 2 se obține:

Pentru calcularea potențialului la echivalență se ține seama, de faptul că, în acest

moment al titrării cele două potențiale E 1 și E 2 sânt egale. După transformările

respective se obține:


La echivalență

Împărțind membru cu membru se

obține:

Respectiv

sau

Comparând această egalitate cu fracția de sub logaritm se observă că aceasta are

valoarea 1. Se poate scri deci:

PE


Pentru a calcula curba de titrare în cazul reacțiilor redox este necesar să se cunoască potențialele

normale ale sistemelor redox participante la reacția considerată, precum și raportul concentrațiilor

formei oxidate și a formei reduse.

La titrimetria redox se deosebesc două cazuri:

I. a) titrarea unui reducător cu un oxidant;

b)titrarea unui amestec de reducători cu un oxidant.

II. a) titrarea unui oxidant cu un reducător;

b)titrarea unui amestec de oxidanți cu un reducător.

Ex. Se titrează 50 mL soluție de FeSO 4 C=0,1 mol/L cu soluție de K 2 Cr 2 O 7 C=0,1 mol-echiv/L,

pH=0,1

6FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

oxidant

Cr 2 O 2- +14H + +6ē→ 2Cr 3+ + 7H O

7 2

reducător 2Fe 2+ -2ē → 2Fe 3+

Cr 2 O 2- + 6Fe 2+ + 14H + →2 Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H O

7 2

6

1 proces de reducere

3 proces de oxidare

f(Fe 2+ )=f(Fe 3+ )=1

f(Cr 2 O7

2- )=1/6

f(Cr 3+ )=1/3


Se calculează volumul de titrant (K 2 Cr 2 O 7 ) în punctul de echivalență

C(Fe 2+ ) • V(Fe 2+ ) = C(1/6 Cr O 2- ) • V(Cr O 2- )

2 7 2 7

I. Etapă În momentul inițial.

Înainte de titrare în soluție există numai reducătorul Fe 2+ , neexistând oxidant, nu se produce

reacția redox

V(K 2 Cr 2 O 7 ) = 0 mL

[Fe 3+ ] = 1•10 -6 – concentrația cea mai mică care se poate determina.

II. Etapă

Înainte de echivalență -în soluție se găsește reducătorul titrat parțial ,Fe 2+, și produșii de reacție formați ca

urmare a adăugării oxidantului K 2 Cr 2 O 7

V(K 2 Cr 2 O 7 ) = 25 mL


V(K 2 Cr 2 O 7 ) = 49,9 mL

III. Etapă

La echivalență

Conform relației scrise, potențialul redox nu depinde decât de potențialul standard

respectiv, potențialul condițional, ale celor două cupluri redox

V(K 2 Cr 2 O 7 ) = 50 mL

IV. Etapă

După echivalență - în soluție este un exes de oxidant.


V(K 2 Cr 2 O 7 ) = 50,1 mL

Variația potențialului în jurul punctului de echivalență pentru o

eroare a indicatorului de 0,1% este: ∆E = 1,31 - 0,93 = 0,38


Principalele caracteristici ale curbei de titrare a unui reducător cu un oxidant pot fi

rezumate astfel:

1) Pe parcursul titrării potențialul redox crește până la valoarea potențialului redox standard al

sistemului oxidant;

2) Saltul de potenţial redox în jurul punctului de echivalenţă depinde de natura celor două

-

cupluri redox şi va fi cu atât mai mare cu cât diferenţa dintre potenţialele standard ale celor

două cupluri este mai mare;

De exemplu, în sistemul de titrare Fe 3+ + Ce 4+ , pentru o precizie a titrării de ±1%, variația de

potențial în jurul punctului de echivalență este: ΔE±1% = 1,322 – 0,898 = 0,424 V

3) dacă numărul de electroni schimbaţi între cele două sisteme este acelaşi, m = p,

curba de titrare este simetrică;

4) dacă m ≠ p, curba de titrare este asimetrică, cum este, de exemplu cea care se

obține în cazul titrării ionilor Fe 2+ cu MnO - 4


Concluzii:

a) Curba de titrare în volumetria prin reacții redox are acelaşi aspect ca şi curbele de titrare

prin metoda de titrare acido-bazică. Şi anume, în apropierea punctului de echivalență şi aici se

observă un salt brusc al potențialului, care poate servi pentru fixarea punctului de echivalență

cu ajutorul unor redox indicatori.

b) Mărimea saltului depinde de diferența dintre potențialele normale de oxido-reducere a celor

două cupluri - redox care reacționează: cu cât este mai mare această diferență, cu atât este mai

mare și saltul menționat.

c) Curbele de titrare în redoximetrie, de obicei, nu depind de gradul de diluare al soluţiei,

deoarece în ecuaţia Nernst intră raportul dintre concentraţia formei oxidate şi a formei reduse

care nu se modifică la diluarea soluţiei. Excepţie fac cazurile când coeficienţii formelor redox

într-o pereche redox nu coincid.


Indicatorii folosiţi în titrimetria redox

În titrimetria redox determinarea punctului de echivalență pe cale chimică se poate face:

- cu ajutorul reactivilor colorați (KMnO 4 , Br 2 în KBrO 3 )

- cu ajutorul indicatorilor chimici de oxido-reducere.

Indicatori redox sunt substanțe chimice (organice sau anorganice) care, în soluție, au o proprietate care variază în

funcție de potențialul redox al sistemului.

Din punct de vedere al proprietății dependente de potențialul redox, indicatorii de oxido-reducere pot fi:

- de culoare

- de adsorbție

- de fluorescență

- turbidimetrici

- reactivi ai ionilor (indicatori de complexare)

Indicatori redox de culoare

Indicatorii de culoare sunt de regulă compuși organici, cu caracter oxidant sau reducător, care își schimbă culoarea

în funcție de potențialul redox al sistemului în care sunt introduși. Această schimbare de culoare are la bază un

proces de oxidare sau reducere, astfel încât forma oxidată și cea redusă au culori diferite.

Condiții impuse unui astfel d eindicator:

- să-și schimbe culoarea la potențialul punctului de echivalență al titrării (sau cât mai aproape de acesta);

- schimbarea culorii să fie cât mai rapidă și pe cât posibil reversibilă;

- indicatorii să fie suficient d esensibili pentru a consuma o cantitate neglijabilă din soluția de determinat.

Intervalul de viraj pentru un indicator redox reprezintă intervalul de potențial în care acesta își schimbă culoarea.

Pe baza potențialului satndard caracteristic fiecărui indicator, se poate calcula intervalul d eviraj al acestora.

Considerând un indicator redox care se reduce:


Potențialul sistemului va fi:

Culoarea indicatorului în soluție este determinată de raportul concentrațiilor celor două forme Iox/Ired, iar observarea

culorii acesteia se face cu ochiul liber, care nu sesizează o modificare de culoare decât atunci când cca. 9÷10 % din

indicator s-a redus, respectiv când cca. din acesta a rămas neredus.

Potențialele redox pentru cele două momente speicficate vor fi:

-pentru început de viraj:

- pentru sfârșit de viraj:

Prin urmare, intervalul de viraj va fi:

Tabel

Indicatori redox de culoare

Indicatorul Ired Iox E 0 (V), pH=0

difenilamină incolor Albastru-violet 0,760

difenilbenzidină incolor Albastru-violet 0,760

indigocarmin incolor albastru 0,120

Acid difenilaminosulfonic incolor Roșu-violet 0,850

benzidină incolor albastru 0,920

Roșu-neutral incolor Roșu 0,240


Titrarea clasică a Fe 2+ cu soluția de K 2 Cr 2 O 7 în mediu puternic acid are loc în prezența difenilaminei, al cărui

potențial de schimbare a culorii este destul de depărtat de valoarea E p.e. , de aceea, în soluție se adaugă și H 3 PO 4 ,

care prin complexarea Fe 3+ :

Fe 3+ + HPO4 2- ↔ [Fe(HPO 4)] +

Valoarea lui E p.e. , apropiindu-se de potențialul standard al difenilaminei, ducând totodată la decolorarea soluției

galbene (din cauza fier(III))

Tabel Agenți oxidanți utilizați ca titranți

Reactiv Condiții Sistemul redox E 0 (V)

KMnO 4

mediu puternic acid

- + 2+

MnO 4 + 5ē + 8H →Mn + 4 H 2 O 1,51

Ce(SO 4 ) 2 soluție H 2 SO 4 Ce 4+ + 1ē → Ce 3+ 1,44

K 2 Cr 2 O 7

mediu puternic acid

2- + 3+

Cr 2 O 7 +14H +6ē → 2Cr + 7H 2 O 1,33

I 2 acide-neutre-bazice I 2 + 2ē → 2I - 0,545

KBrO 3

(+Br - )

acid diluat

acid diluat

- - +

BrO 3 +5Br +6H → 3Br 2 + 3H 2 O

Br 2 + 2ē → 2Br - 1,05

1,09

H 2 O 2 acide-neutre H 2 O 2 +2H + +2ē → 2H 2 O 1,77


Tabel

Agenți reducători utilizați ca titranți

Reactiv Condiții Sistemul redox E 0 (V)

FeSO 4 acide (H 2 SO 4 ) Fe 2+ -1ē → Fe 3+ 0,77

H 2 C 2 O 4 slab acide-neutre H 2 C 2 O 4 -2ē →2CO 2 + 2H + -0,49

2- 2-

Na 2 S 2 O 3 •5H 2 neutre-(slab acide) 2S 2 O 3 - 2ē→ S 4 O 6 0,08

O

Ti 3+ acide Ti 3+ -1ē → Ti 4+ 0,10

KI

acide-neutrebazice

2I - -2ē→ I 2 0,545

ALEGEREAINDICATORILOR

În titrările redox, alegerea indicatorilor se face încât potențialul de schimbare a culorii să fie cât mai aproape de

potențialul de echivalență. În acest scop, se calculează intervalul (saltul) de potențial în jurul echivalenței, pentru o

eroare prestabilită (admisă), alegându-se indicatorul al cărui interval de viraj este cuprins în intervalul de potențial

calculat.

Pentru curbele de titrare asimetrice , dacă nu există un indicator care să-și schimbe culoarae exact la potențialul

de echivalență (caz teoretic), se va alege indicatorul al cărui interval de viraj este situat de acea parte a punctului de

echivalență unde ∆E are valori mai mari.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!