UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM
INTRODUCCIÓN Se denomina denomina reacción reacción de reducción-oxida reducción-oxidación, ción, de óxido-reducci óxido-reducción ón o, simplemente simplemente,, reacción reacción redox, a toda reacción reacción química en en la que uno o más electrones se transfieren transfieren entre los reactivos, reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación. Para que exista una reacción r eacción de reducciónoxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte: a!ente reductor reductor es aquel elemento químico que suministra suministra electrones de su estructura estructura l a!ente química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado.
l a!ente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido. "uando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que !uarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un #par redox$. %nálo!amente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e i!ualmente forma un par redox con su precursor oxidado. "uando una especie puede oxidarse, y a la ve& reducirse, se le denomina anfolito, y al proceso de la oxidación-reducción de esta especie se le llama anfoli&ación. %demás el presente informe está orientado a dar a conocer al lector más sobre las reacciones redox, tambi'n determinaremos la normalidad de un a!ente reductor y llevaremos a cabo el proceso de titulación usando ()n*+.
La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL studiar las reacciones redox a trav's de una titulación en la que tambi'n se produce intercambio de electrones.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS studiar aquellas reacciones que se producen por intercambio de electrones entre especies de solución acuosa. eterminar la concentración de una solución de perman!anato de potasio ()n*+ utili&ando una solución de oxalato de sodio. eterminar la concentración de la sal de )ohr que es un a!ente reductor, usando el oxalato de sodio empleando la concentración de ()n*+ hallada anteriormente /allar las reacciones que ocurren entre el "u, 0n y Pb, combinándolas de dos en dos y determinar en qu' combinaciones ocurre una reacción, teniendo en cuenta que la oxidación del 0n 1 Pb 1 "u.
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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL studiar las reacciones redox a trav's de una titulación en la que tambi'n se produce intercambio de electrones.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS studiar aquellas reacciones que se producen por intercambio de electrones entre especies de solución acuosa. eterminar la concentración de una solución de perman!anato de potasio ()n*+ utili&ando una solución de oxalato de sodio. eterminar la concentración de la sal de )ohr que es un a!ente reductor, usando el oxalato de sodio empleando la concentración de ()n*+ hallada anteriormente /allar las reacciones que ocurren entre el "u, 0n y Pb, combinándolas de dos en dos y determinar en qu' combinaciones ocurre una reacción, teniendo en cuenta que la oxidación del 0n 1 Pb 1 "u.
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FUNDAMENTO TEÓRICO Se denomina denomina reacción reacción de reducción-oxida reducción-oxidación, ción, de óxido-reducci óxido-reducción ón o, simplemente simplemente,, reacción reacción redox, a toda reacción reacción química en en la que uno o más electrones se transfieren transfieren entre los reactivos, reactivos, provocando un cambio en sus estados es tados de oxidación. Para que exista una reacción de reducción-oxid reducción-oxidación, ación, en el sistema sistema debe haber un elemento elemento que ceda electrones, y otro que los acepte: •
l a!ente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado.
•
l a!ente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.
"uando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que !uarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un #par redox$. %nálo!amente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e i!ualmente forma un par redox con su precursor oxidado. "uando una especie puede oxidarse, y a la ve& reducirse, se le denomina anfolito, y al proceso de la oxidación-reducción de esta especie se le llama anfoli&acion.
OXIDACIÓN:
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM 2a oxidación es una reacción química muy
poderosa donde un elemento cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidación. Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidación o una reducción es un proceso por el cual cambia el estado de oxidación de un compuesto. ste cambio no si!nifica necesariamente un intercambio de iones. Suponer esto -que es un error com3n- implica que todos los compuestos formados mediante un proceso redox son iónicos, puesto que es en 'stos compuestos donde sí se da un enlace iónico, producto de la transferencia de electrones. Por e4emplo, en la reacción de formación del cloruro de hidró!eno a partir de los !ases dihidró!eno y dicloro, se da un proceso redox y sin embar!o se forma un compuesto covalente. stas dos reacciones siempre se dan 4untas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la acción de otra que se reduce. 5na cede electrones y la otra los acepta. Por esta ra&ón, se prefiere el t'rmino !eneral de reacciones redox. 2a propia vida es un fenómeno redox. l oxí!eno es el me4or oxidante que existe debido a que la mol'cula es poco reactiva por su doble enlace y sin embar!o es muy electrone!ativo, casi como el fl3or. 2a sustancia más oxidante que existe es el catión (r67 porque fácilmente forma (r y 67.
ntre otras, existen el perman!anato de potasio ()n*+, el dicromato de potasio ( 8"r 8*9, el a!ua oxi!enada /8*8, el ácido nítrico /*;, los hipohalitos y los halatos por e4emplo La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM el hipoclorito de sodio a"l* muy oxidante en medio alcalino y el bromato. l o&ono
*; es un oxidante muy en'r!ico:
@8 7 8 a"l Asta puede des!losarse en sus dos semirreacciones correspondientes: •
8@= > @8 7 8 e= "l8 7 8 e=> 8 "l=
Ejemplo: l hierro puede presentar dos formas oxidadas: •
Bxido de hierro @@: 6e*
•
Bxido de hierro @@@: 6e8*;
REDUCCIÓN: La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM n química, re!""#$% es el proceso
electroquímico
por
el
cual
un átomo o
un ión !ana electrones. @mplica la disminución de su estado de oxidación. ste proceso es contrario al de oxidación.
"uando un ión o un átomo se reducen presenta estas características: •
%ct3a como a!ente oxidante.
•
s reducido por un a!ente reductor.
•
isminuye su estado o n3mero de oxidación.
Ejemplo: l ion hierro @@@ puede ser reducido a hierro @@: •
6e;7 7 6e= > 6e87
n química or!ánica, la disminución de enlaces de átomos de oxí!eno a átomos de carbono o el aumento de enlaces de hidró!eno a átomos de carbono se interpreta como una reducción. Por e4emplo: •
•
"/C"/ 7 /8 > "/8D"/8 "/; E"/* 7 /8 > "/; E"/8*/
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el etino se reduce para dar eteno. el etanol se reduce a etanol.
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N&MERO DE OXIDACIÓN 2a cuantificación de un elemento químico
puede
efectuarse mediante su n3mero de oxidación. urante el proceso de oxidación, el n3mero de oxidación del elemento aumenta. n cambio, durante la reducción, el n3mero de oxidación de la especie que se reduce disminuye. l n3mero de oxidación es un n3mero entero que representa el n3mero de electrones que un átomo pone en 4ue!o cuando forma un enlace determinado. l n3mero de oxidación: •
%umenta si el átomo pierde electrones elelemento químico que se oxida, o los comparte con un átomo que ten!a tendencia a captarlos.
•
isminuye cuando el átomo !ana electrones el elemento químico que se reduce, o los comparte con un átomo que ten!a tendencia a cederlos.
REGLAS PARA ASIGNAR EL N&MERO DE OXIDACIÓN l n3mero de oxidación de todos los elementos sin combinar es cero. @ndependientemente de la forma en que se representen. •
l n3mero de oxidación de las especies iónicas monoatómicas coincide con la car!a del ion.
•
l
n3mero
de
oxidación
del hidró!eno combinado
es
7F,
excepto
en
los hidruros metálicos, donde su n3mero de oxidación es EF e4: %l/;, 2i/ •
l n3mero de oxidación del oxí!eno combinado es E8, excepto en los peróxidos, donde su n3mero de oxidación es EF e4. :a8*8, /8*8.
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Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM l n3mero de oxidación en los elementos metálicos, cuando están combinados es
siempre positivo y num'ricamente i!ual a la car!a del ion. •
l n3mero de oxidación de los haló!enos en los hidrácidos y sus respectivas sales es EF, en cambio el n3mero de oxidación del a&ufre en su hidrácido y respectivas sales es E8.
•
l n3mero de oxidación de una mol'cula es cero. * lo que es lo mismo, la suma de los n3meros de oxidación de los átomos de una mol'cula neutra es cero.
AGENTE OXIDANTE s la especie química que un proceso redox acepta electrones y, por tanto, se reduce en dicho proceso. Por e4emplo, cuando se hacen reaccionar cloro elemental con calcio: - "as 7 "l8 ! > "a"l8 l cloro es el a!ente oxidante puesto que, !ana electrones y su car!a o n3mero de oxidación pasa de G a FE. sto se puede escribir como: - 8e- 7 "l8 ! > 8"l-
E% re'!me% %!ente oxidante: Hana electrones y isminuye su n3mero de oxidación
AGENTE REDUCTOR s la especie química que un proceso redox pierde electrones y, por tanto, se oxida en dicho proceso aumenta su n3mero de oxidación. Por e4emplo, cuando se hacen reaccionar cloro elemental con calcio: - "as 7 "l8 ! > "a"l8 l calcio es el a!ente reductor puesto que pierde electrones y su car!a o n3mero de oxidación pasa de G a 87. sto se puede escribir como: - "as > "a87 7 8e-
E% re'!me%: %!ente reductor D Pierde electrones y %umenta su n3mero de oxidación La#oratorio N$% de &uí'ica II
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AJUSTE DE ECUACIÓN( BALANCEO REDOX: Iodo proceso redox requiere del a4uste estequiom'trica de los componentes de las semirreacciones para la oxidación y reducción. Para reacciones en medio acuoso, !eneralmente se aJaden: •
•
n medio ácido iones hidró!eno /7, mol'culas de a!ua /8*, y electrones n medio básico hidroxilos */=, mol'culas de a!ua /8*, y electrones para compensar los cambios en los n3meros de oxidación.
MEDIO )CIDO: n medio ácido se a!re!an hidronios cationes /7 y a!ua /8* a las semirreacciones para balancear la ecuación final. el lado de la ecuación que ha!a falta oxí!eno se a!re!arán mol'culas de a!ua, y del lado de la ecuación que ha!an falta hidró!enos se a!re!arán hidronios. Por e4emplo, cuando el )an!aneso @@ reacciona con el
*xidación: Keducción: %hora tenemos que a!re!ar los hidronios y las mol'culas de a!ua donde ha!a falta hidró!enos y donde ha!a falta oxí!enos, respectivamente. *xidación: La#oratorio N$% de &uí'ica II
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Keducción: 2as reacciones se balancearán al momento de i!ualar la cantidad de electrones que intervienen en ambas semirreacciones. sto se lo!rará multiplicando la reacción de una semirreación por el n3mero de electrones de la otra semirreacción y, de ser necesario, viceversa, de modo que la cantidad de electrones sea constante. *xidación: Keducción: %l final tendremos: *xidación: Keducción: "omo se puede ver, los electrones están balanceados, así que procedemos a sumar las dos semirreacciones, para obtener finalmente la ecuación balanceada.
MEDIO B)SICO: n medio básico se a!re!an iones hidróxidos aniones */= y a!ua /8* a las semirreacciones para balancear la ecuación final. Por e4emplo, tenemos la reacción entre el Perman!anato de Potasio y el Sulfito de Sodio. cuación sin balancear:
Separamos las semirreacciones en *xidación: La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM Keducción:
%!re!amos la cantidad adecuada de /idróxidos y %!ua las mol'culas de a!ua se sit3an en donde hay mayor cantidad de oxí!enos. *xidación: Keducción:
"omo se puede ver, los electrones están balanceados, así que procedemos a sumar las dos semirreacciones, para obtener finalmente la ecuación balanceada.
PARTE EXPERIMENTAL E*UIPOS + MATERIALES: La#oratorio N$% de &uí'ica II
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)echero
scobilla para tubos de ensayo
Pi&eta con a!ua destilada
Pipeta
Probeta
rlenmeyer
REACTIVOS:
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Pin&as
Iubos de ensayo
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D#'ol!"#$% e +oo
)"#o S!l,-r#"o
Plomo
D#'ol!"#$% e Cloro
N#.r/.o e Co0re
1#%"
D#'ol!"#$% e Bromo
N#.r/.o e 1#%"
Co0re
EXPERIMENTO N23: VALORACIÓN A4 DETERMINAR LA CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE PERMANGANATO DE POTASIO KMnO 4 4
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PROCEDIMIENTO 2avar con cuidado la bureta y en4ua!ar una ve& con a!ua destilada, y 8 veces con cantidades de Lml de solución diluida de perman!anato de potasio que está en el frasco.
"olocar la bureta en el soporte y llenar con solución de ()no+, enrrasado a la lectura cero o a una marca definida. 2a bureta debe estar exenta de aire en la parte inferior de la llave, para lo cual eliminar cualquier burbu4a de aire de4ando caer un chorro de solución.
"omo en la parte F en4ua!ar con cantidades de Lml de solución ferrosa o sal de )ohr, el vaso de FGGml y una pipeta de 8Gml. n4ua!ar ; rlenmeyer de F8Lml con a!ua destilada.
2lenar las tres cuartas partes del vaso de FGGml con solución de sulfato ferroso de este, pipetear 8G ml, lue!o vierta en el rlenmeyer y rotule como MF, proceda en la mima forma para obtener el M8, y M;.
iluir cada rlenmeyer rotulado con 8Gml de a!ua destilada y acidificar con cerca de L ml de /8S*+ N 6"I5%K 5% I@I52%"@* PK2@)@%K N K%P@% 2 rlenmeyer MF. Para ello colocar una papel blanco, y aJadir rápidamente el ()n*+ de la bureta al rlenmeyer hasta observar que con la 3ltima !ota que se le adicione adquiere una coloración permanente, li!eramente rosado. n el momento de reali&ar la titulación debe a!itar constantemente el rlenmeyer, haciendo rotar suavemente.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM %notar el volumen !astado que se muestra en la escala de
la bureta para reali&ar los cálculos. escartar la solución del rlenmeyer MF, a un recipiente de residuos líquidos K*I52%* y lavar dicho rlenmeyer con a!ua de caJo para no de4ar residuo. Iitular el rlenmeyer M8 y M;, para ello, llenar nuevamente la bureta con la solución de ()n*+ y aJadir esta solución al rlenmeyer hasta cerca de 8ml menos del volumen obtenido en la titulación preliminar. 2ue!o con cuidado continuar a!re!ando !ota a !ota el ()n*+ para que lo!re percibir el punto final con precisión. %notar las lecturas de los vol3menes obtenidos.
B4 DETERMINAR LA NORMALIDAD DE UN AGENTE REDUCTOR4
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PROCEDIMIENTO Iomar 8Gml de solución reductora, y diluir con 8Gml de a!ua destilada, aJadiendo Lml de /8S*+ ;) en los rlenmeyer. 2lenar la bureta con la solución de ()n*+ y enrasando en la lectura cero en al!3n valor fi4o proceda a titular. %notar sus resultados y ha!a sus cálculos.
IMPORTANTE: n la parte %: l primer color rosado permanente aparece cuando el perman!anato de potasio que se aJade es equivalente a la cantidad de sulfato ferroso que hay en los 8Gml de solución estándar. n la parte <: la concentración de ()n*+, es lo que se obtiene en la titulación, en la parte %.
C)LCULOS + RESULTADOS PARTE A: −¿
OH Mn O 2( MARRON )
¿
KMnO 4( MORADO ) ⟶
+¿
−2
H Mn ( INCOLORO ) ¿
KMnO 4( MORADO ) ⟶
Iitulación del ()n*+ con ácido oxálico H C O a una concentración de G.F con un 2
2
volumen de FG ml. Para la titulación se cumple que:
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
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4
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N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
G.FFGOFG-;2 D FF.8OFG-;2
X 5 6478 93(;N 5samos la sal de )ohr ( N H )
4 2
S O4 FeS O 4 .6 H 2 O
/allamos la concentración de los iones:
+2
Fe
⟶
+3
Fe
Q D L ml
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
xLOFG-;2 D R.8 OFG-L G.;OFG-;2
X 5 34<6=93(;N PARTE B: %hora hallaremos la concentración de una base porque ya conocemos la concentración del ()n*+.
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
R.8 OFG-L .9OFG-;2 D FGOFG-;2
X 5 64>; 93(;N DATOS + OBSERVACIONES: PARTE A:
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()gina */
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM "uando se comien&a a echar el perman!anato la solución primera empie&a a formar un precipitado blanco que lue!o mientras más se echa se vuelve rosa , pero en ambos casos desaparecen instantáneamente al rotular, pero al echarle demasiado esta cambia de color permanentemente. •
•
n esta primera parte se observó que el volumen de perman!anato de potasio necesario para cambiar la solución de transparente a rosado claro es de FF.8 ml a una temperatura promedio de L+"T.
PARTE B: •
%l a!re!ar el peral compuesto con sal de )ohr se obtuvo que el volumen necesario para cambiar su man!anato color a rosa claro permanentemente fue de .9ml a una temperatura promedio de LG"T.
EXPERIMENTO OXIDACIÓN
N2
8:
INTRODUCCIÓN
A
A4PODER DE OXIDACION PROCEDIMIENTO Preparas tres !rupos de tres tubos de prueba. n cada !rupo colóquese paralelamente un tro&o pequeJo y limpio de "u, 0n y Pb. %Jadir: n el primero !rupo ;ml de 0n*;8 G.F) n el se!undo !rupo ;ml de "u*;8 G.F) n el tercer !rupo ;ml de Pb*;8 G.F)
%notar los casos en que tiene lu!ar una K
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LA
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DATOS + OBSERVACIONES: %l reali&ar las combinaciones de los nitratos con los respectivos metales "u, Pb y 0n, observamos que 0n*;8 no reacciona con nin!uno, el Pb*;8 solo reacciona con el 0n y el "u*;8 reacciona con el 0n mostrando un cambio de color oscuro y con el Pb disociándolo en pequeJas partículas.
C)LCULOS + RESULTADOS: 1%?NO@8 43M C!?NO@8 43M P0?NO@843M
•
•
•
C! o reacciona o reacciona
1% o reacciona reacciona
P0 o reacciona reacciona
o reacciona
reacciona
o reacciona
Pb*;8 7 0ns>0n*;8 7 Pbs "u*;8 7 Pbs > Pb*;8 7 "us "u*;8 7 0ns > 0n*;8 "us
stas reacciones ocurren cuando el nitrato del metal es el a!ente de oxidación. "u 1 Pb 1 0n
CONCLUSIONES:
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM l cobre no reacciona con nin!una de las soluciones dadas, por lo tanto es el menos reactivo en cambio el &inc reacciona con dos de ellas, siendo el más reactivo de los metales dados.
B4ENSA+OS PROCEDIMIENTO: n ; tubos de ensayo separar unos ; ml de tres haló!enos de disolución "l8aq,
DATOS + OBSERVACIONES: Para este experimento empleamos el a!ua de cloro, el a!ua de bromo y el a!ua de yodo a los cuales a!re!amos ""l+ obteniendo resultados formando reacciones de dos fases.
C)LCULOS + RESULTADOS: TUBO NO F 8 ;
KPKSI%"@* 2 %H5% :
"*2*K *
CONCLUSIONES: %l aJadir a los tres diferentes haló!enos la solución de tetracloruro de carbono, vemos que reacciona dando lu!ar a una diferente coloración para cada sustancia como se ve a continuación:
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CCl= I
CCl= Br
CCl= Cl
C4REACCIONES ESPONTANEAS OXIDACION REDUCCION
DE
PROCEDIMIENTO: )edir aproximadamente ; ml de a
DATOS + OBSERVACIONES: La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM Para este experimento empleamos el a!ua de cloro, el a!ua de bromo y el a!ua de yodo a los cuales a!re!amos ""l+ obteniendo resultados formando reacciones de dos fases.
C)LCULOS + RESULTADOS:
TUBO NO F 8 ; + L W • • •
S*25"@* a
"*2*K *
"l8 7 ""l+ > "l8 7 aa"l 7 "l8 7 a@ > a"l 7 @ "l8 7 ""l+ > "l8 7 a"l > a"l 7 "l
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%cá nos damos cuenta de las reacciones por los cambios de fase que ocurren.
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Para la reali&ación de eta experiencia, preparar soluciones ácidas estándar mediante disolución
+¿¿
de concentraciones
H
¿ a ¿
−4 10
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molar:
()gina +,
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CUESTIONARIO 34 Re/l#"e l/ re/""#$% e o#/"#$% re!""#$% e l/ .#.!l/"#$% e% lo' "/'o' A B el .em @434
8 ()n*+ 7 L a8"8*+ 7 R /8S*+
8 )nS*+ 7 (8S*+ 7 L a8S*+ 7 FG "*8 7 R /8*
84 E'"r#0/ lo' "Hl"!lo' e'.e!#ome.r#"o' e l/ .#.!l/"#$% e% lo' "/'o' A B el .em @434 PARTE A: −¿
OH Mn O 2( MARRON )
¿
KMnO 4( MORADO ) ⟶
+¿
−2
H Mn ( INCOLORO ) ¿
KMnO 4( MORADO ) ⟶
Iitulación del ()n*+ con ácido oxálico H C O a una concentración de G.F con un 2
2
4
volumen de FG ml. Para la titulación se cumple que:
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
G.FFGOFG-;2 D FF.8OFG-;2
X 5 6478 93(;N 5samos la sal de )ohr ( N H )
4 2
S O4 FeS O 4 .6 H 2 O
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/allamos la concentración de los iones:
+2
Fe
⟶
Fe
+3
Q D L ml
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
xLOFG-;2 D R.8 OFG-L G.;OFG-;2
X 5 34<6=93(;N PARTE B: %hora hallaremos la concentración de una base porque ya conocemos la concentración del ()n*+. Num .≡.OXIDANTE = Num .≡. REDUCTOR N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
R.8 OFG-L .9OFG-;2 D FGOFG-;2
X 5 64>; 93(;N @4 U%/ m!e'.r/ e ; ml e H"#o ,$rm#"o 'e .#.!l/ "o% @@4= ml e N/O 438=7M K*! ol!me% e e'.e /"#o 'e re!#ere p/r/ .#.!l/r 3 ml M%O= 48=7@ M Ien!o acido fórmico con una concentración desconocida y con una valor de con a*/ con un valor de
θ= 1
se titula
, entonces se cumple que la concentración normal y molar
son las mismas. n una neutrali&ación los n3meros equivalentes son los mismos: La#oratorio N$% de &uí'ica II
θ=1
()gina +.
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acido
=¿ . ≡.
base
N acido V acido = N base V base
LOFG-;2 D G.8+;);;.+OFG-;2
X 5 46@ M
%hora me piden hallar el volumen de esta solución para titular ()n*+ FG ml de G.8+;
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
N V OXIDANT E= N V REDUCTOR
G.R;)N D G.8+;)FGOFG-;2
+ 5 @ ml =4 U% ,/rm/"!.#"o e'e/ '/0er l/ "o%"e%.r/"#$% e !%/ 'ol!"#$% e per$#o e #roQe%o ?8O8 p/r/ ello m#e 8; ml e m!e'.r/ lo #l!e e% !% 0/l$% /,or/o e 8; ml l!eQo .om/ 8; ml e e'./ 'ol!"#$% lo .#.!l/ "o% @;46 ml e M%O= 48<;8M K"/l"!le l/ "o%"e%.r/"#$% el per$#o #%#"#/l 2o primero que hace es ba4ar la concentración del peróxido diluy'ndolo:
( M . V )inicia=( M .V )!ina )8LOFG-; D N )8LGOFG-; espu's lo titula con ()n*+ de G.89L8 ) ;L.R ml
La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM Se cumple:
¿ .≡.
OXIDANTE
=¿ . ≡.
REDUCTOR
N V OXIDANTE= N V REDUCTOR
)8LOFG-;2 D G.89L8);L.ROFG-;2
+ 5 4@7= M %hora re!resamos a la primera ecuación, pero ya conociendo una concentración:
( M . V )inicia=( M .V )!ina )8LOFG-; D G.;+ )8LGOFG-;
X 5 @47= M
;4 El .e.r/"lor!ro e "/r0o%o #'!ele /l N/Cl N/Br N/I KPor ! o, Porque al ser el tetracloruro de carbono una mol'cula apolar por su simetría en su !eometría molecular se disuelve en mol'culas apolares y estas sales son iónicas en otras palabras son altamente polares.
>4 KC!Hl e' el ore% e re/".##/ e lo' me./le' C! 1% P0 epl#!e / !e 'e e0e el "ompor./m#e%.o "n > #b > Cu
s debido a los potenciales de reducción, que nos indica quien se reduce o se oxida con mayor rapide&.
Me./l C! P0 La#oratorio N$% de &uí'ica II
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0
7G,L8G -G.F8W
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM -G.9W; 1%
CONCLUSIONES GENERALES Se determinó la concentración del ()n*+ para la cual se necesitó 8;,9ml de ()n*+ y decimos que el ()n*+ es muy utili&ado como a!ente reductor. n la titulación de la sal de )ohr usamos el mismo procedimiento del caso anterior, pero esta ve& el cambio fue muchas más rápido porque solo empleamos G.FL ml de ()n*+ obteniendo resultados. %l reali&ar las combinaciones de los nitratos con los respectivos metales "u, 0n y PbX observamos que 0n*;8 no reacciona con nin!uno, el Pb*;8 solo reacciona con el 0n y el "u*;8 reacciona con el 0n mostrando un cambio de color oscuro y con el Pb disociándolo en pequeJas partículas. La#oratorio N$% de &uí'ica II
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Geológica Minera Metal!rgica " FIGMM Se determinó la concentración de la sal de )orh que es un a!ente reductor con un
volumen de G.FL ml y se observó que es el ()n*+ que libera sus electrones en el experimento. Yue de acuerdo al poder oxidante se observa y concluye que el "l 1
RECOMENDACIONES 2as mediciones se deben hacer con precisión, tener cuidado a la hora de pesar los reactivos y medir cuidadosamente el volumen en la probeta ya que pequeJos errores pueden llevar a un mal cálculo.
s necesario utili&ar una bata de laboratorioX la misma prote!e tu ropa y tu piel del contacto con reactivos.
5sar !uantes para cuando sea necesario tocar al!3n instrumento que se haya expuesto a una llama o durante el mane4o de ácidos y bases.
5sar los lentes de protección en todo momento para evitar al!3n daJo a la vista al momento de mane4ar ácidos y bases en este experimento.
%sistir al día del laboratorio con conocimientos previos al tema para poder reali&ar el laboratorio en el menor tiempo posible y con la mayor precisión. La#oratorio N$% de &uí'ica II
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APLICACIONES 2a oxidación reducción es esencial para la vida cómoda, los via4es y la habilidad básica para respirar. 2a oxidación reducción es una forma de reacción redox, específicamente un proceso por el que el oxí!eno es retirado de un compuesto. l resultado de una reacción de oxidación reducción es frecuentemente el calor, pero tambi'n puede crear otros numerosos compuestos esenciales que requieres para vivir.
Com0!'.#0le e /!.om$#l 2a !asolina que le da ener!ía a los automóviles utili&a un proceso de oxidación reducción para convertir la !asolina en ener!ía. l proceso reduce el óxido de nitró!eno a nitró!eno y oxí!eno, oxida el monóxido de carbono en dióxido de carbono y oxida los hidrocarburos en dióxido de carbono y a!ua. l sistema de oxidación reducción ocurre simultáneamente dentro del convertidor catalítico de tu motor, proporcionando una conversión eficiente de combustible a ener!ía. 2as versiones más nuevas del convertidor incrementan la eficiencia de este proceso, pero pueden continuar dependiendo del mismo principio en el proceso.
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C/le,/""#$% el oQ/r l sistema de calefacción de tu ho!ar utili&a otra forma de oxidación reducción para !enerar calor para tu casa. ste proceso reduce los hidrocarburos y el oxí!eno en dióxido de carbono inflamable y a!ua. ste proceso de reducción !enera ener!ía en forma de calor, que se utili&a para calentar tu ho!ar. l proceso de oxidación reducción es muy rápido, ocurriendo casi instantáneamente en la unidad de calefacción. l calor liberado de esta forma de proceso de oxidación reducción es esencial para la conversión de los hidrocarburos en los electrodom'sticos.
Fo.o'%.e'#' n la naturale&a, intervienen en la respiración celular y en la fotosíntesis. 2as plantas usan el proceso de fotosíntesis para convertir el dióxido de carbono y la lu& del sol en nutrientes. ste proceso es una oxidación reducción que separa los hidrocarburos que se encuentran en la lu& solar, al i!ual que el dióxido de carbono del aire. l proceso produce carbohidratos a partir de la planta, liberando el exceso de oxí!eno de forma natural en el ambiente. sta forma de oxidación reducción es esencial para el ciclo de vida natural, reabasteciendo el suministro de oxí!eno en el aire.
Re'p#r/"#$% 2a respiración natural es lo opuesto al proceso de fotosíntesis, proporcionando el oxí!eno esencial a los animales que respiran. ste proceso utili&a el oxí!eno del aire y los carbohidratos de tu propio cuerpo en un proceso de oxidación reducción que suministra a tu cuerpo con oxí!eno y libera el dióxido de carbono esencial del que dependen las plantas para su supervivencia. La#oratorio N$% de &uí'ica II
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P#l/' El".r#"/' 2as reacciones de oxidación-reducción son muy frecuentes en la industria ya que constituyen el principio de funcionamiento de las pilas el'ctricas, tales como las pilas alcalinas y se emplean para refinar electroquímicamente determinados metales, tales como el cobre en nuestro país. Iambi'n se utili&an para la protección de los metales contra la corrosión. n la industria, los procesos redox tambi'n son muy importantes, tanto por su uso productivo por e4emplo la reducción de minerales para la obtención del aluminio o del hierro como por su prevención por e4emplo en la corrosión.
2a reacción inversa de la reacción redox que produce ener!ía es la electrólisis, en la cual se aporta ener!ía para disociar elementos de sus mol'culas. Pilas salinas: n estas pilas cilíndricas, los reactivos químicos son &inc y óxido de man!aneso. %demás, para que se produ&ca la reacción, es necesaria la presencia de cloruro de &inc y cloruro amónico. Iodos estos productos son relativamente poco peli!rosos para el medio ambiente. stas son las pilas que se utili&aban hace más de die& aJos, y que tenían una carcasa de plástico. "uando se a!otaban, estas pilas se deformaban. %ctualmente, todas las pilas cilíndricas tienen una carcasa blindada, por lo que ya no se puede observar esta característica de las pilas salinas. Pilas alcalinas: 2os reactivos químicos son los mismos que en la pila salina, pero el cloruro de &inc y el cloruro de amonio son sustituidos por hidróxido de potasio disuelto en a!ua. l hidróxido de potasio es una base, un álcali, y de ahí el nombre de este tipo de pilas. sta disolución de hidróxido de potasio es muy corrosiva, por lo que, para su comerciali&ación, se desarrollaron las carcasas blindadas, con el fin de evitar su fu!a. /oy en día, estas carcasas blindadas se utili&an en todas las pilas cilíndricas. stas pilas duran más que las salinas.
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BIBLIOGRAFÍA
C3ANG4 Ra'ond5 &uí'ica und6ci'a edición4 Editorial7 Mc Gra8"3ill5 9:itten4 Gurle4 Da;i<=&uí'ica< General= ditorial )c HraZ /illR[ edición
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