Experimentos com titulações de oxirredução

Escrito por paul dohrman | Traduzido por pamela oliveira
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Experimentos de titulação de oxirredução para demonstrações em sala de aula talvez não sejam tão fáceis de encontrar quanto experimentos de titulações ácido-base. Eles podem também não ser tão fáceis de serem compreendidos pelos alunos. Neste artigo, são discutidas algumas similaridades e dados exemplos -- do mais simples ao mais complexo -- de reações redox que podem ser feitas em sala de aula.

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Algumas definições básicas

Titulação é o uso de um soluto de massa desconhecida com outro de massa conhecida para a determinação da massa do primeiro. Alguns indicadores, como colorimétricos, são usados para saber se a massa desconhecida já foi toda usada na reação, avisando o ponto de parada da adição do soluto conhecido.

Uma reação de oxidação implica na perda de densidade eletrônica de um átomo, por exemplo: a adição de um átomo de oxigênio ou a perda de um átomo de hidrogênio. Uma reação de redução é a mesma reação, mas no sentido contrário: um aumento da densidade eletrônica. Então, enquanto em uma reação ácido-base um hidrogênio é transferido, em uma reação redox, elétrons são transferidos. Por exemplo, se um íon de ferro Fe3+ muda para Fe2+, diz-se que ele foi reduzido.

Diferenças para as titulação ácido-base

Uma titulação ácido-base se completa quando os mols de H+ e de OH- se igualam, por exemplo, quando a solução fica neutra. Para encontrar a concentração desconhecida é só resolver a fórmula: Vácido x [ácido] = Vbase x [base]

Na oxirredução, o ponto de equivalência é similar, exceto que o número de elétrons liberados pelas espécies oxidadas equivalem ao número recebido pelas espécies reduzidas. Em uma titulação ácido-base, a cor muda para indicar que a reação está completa.

Essa cor pode vir de um indicador adicionado como amido, ou do titulante. A cor do permanganato de potássio é um dos motivos pelo qual ele é usado como titulante. Um medidor de pH pode ajudar a fazer um gráfico da curva de titulação ácido-base para determinar seu ponto de equivalência, pois nesse tipo de titulação o titulante afeta o pH.

Experimento 1

Uma concentração desconhecida de peróxido de hidrogênio pode ser titulada com permanganato de potássio de acordo com a fórmula: 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ -> 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O. A vantagem de usar o KMnO4 é que o MnO4- é escuro e opaco, enquanto o Mn2+ é transparente. Então o ponto final da titulação é quando a solução se torna opaca.

Experimento 2

Titulação pode ser usada para determinar a proporção de ferro em minério de ferro. A reação geral é MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ -> Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O. Novamente usamos o fato de que o permanganato de potássio é opaco e o íon Mn2+ é transparente. Se houver Fe3+ na amostra, ele pode ser reduzido para Fe2+ com cloreto de estanho. Qualquer excesso de cloreto de estanho é removido com cloreto de mercúrio.

Experimento 3

A concentração de glicose em uma solução pode ser determinada com uma reação redox. Triiodeto é usado como titulante. O ponto final da titulação é visível quando o amido, adicionado como indicador, se torna azul quando reage com o excesso de triiodeto que não tem mais glicose com a qual reagir. A relação molar da reação de glicose com triiodeto é 1:1.

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