Conceptos previos de oxidación-reducción y volumetrías redox
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Conceptos previos de oxidación-reducción
1. Oxidación: proceso en el que un átomo, ión o molécula pierde electrones.
2. Reducción: proceso en el que un átomo, ión o molécula gana electrones.
Una sustancia oxidante es aquella que es capaz de oxidar, es decir, ganar los electrones que se pierden en la oxidación.
Una sustancia reductora es aquella que es capaz de reducir, es decir, perder los electrones que se ganan en la reducción.
Volumetrías redox
En las volumetrías redox se cumplen los mismos principios que se aplican a cualquier volumetría. El agente valorante puede ser un oxidante o un reductor y la sustancia valorada se oxida o se reduce. Se deben cumplir las condiciones generales de una volumetría aplicadas a las volumetrías redox:
- Reacción cuantitativa.
- Reacción rápida o susceptible de ser catalizada si es lenta.
- Reacción definida y estequiométrica.
- Existencia de un cambio en alguna propiedad en el punto de equivalencia o algún indicador que indique el punto final.
Fundamento de las volumetrías redox
Está basado en las pilas formadas y la propiedad que tiene de variar el potencial (E) con la concentración. Las curvas de valoración en las que se representa el potencial frente al volumen de reactivo valorante son análogas a las curvas de pH.
El peso equivalente es la masa de sustancia que aporta, recibe o es estequiométricamente equivalente a un mol de electrones transferidos en la reacción.
La valencia es el número de electrones transferidos por mol de una sustancia.
Indicadores
Además de los indicadores visuales que se pueden ver en la tabla, se puede usar un potenciómetro (voltímetro) equipado con un electrodo de referencia y un electrodo redox combinados o no. Este aparato permite obtener la curva de valoración del sistema redox y, consecuentemente, el punto de equivalencia.
Permanganimetrías
El permanganato de potasio (KMnO4) es uno de los agentes oxidantes más fuertes y antiguos. En disoluciones ácidas se reduce a Mn+2 y su valencia es 5. En disolución neutra o débilmente alcalina se reduce a Mn+4 y su valencia es 3.
El permanganato, debido a su color y a la reacción de valoración, es un autoindicador. Una gota en exceso de color violeta indica el punto final. Sin embargo, no es una sustancia patrón primario, por lo que es necesario normalizarlo con una sustancia patrón primario, como el Na2C2O4.
Para esta valoración, se deben seguir las siguientes reglas:
- El oxalato Na2C2O4 debe valorarse inmediatamente después de disolverse.
- La disolución debe ser de 1 a 1,5N en ácido sulfúrico.
- La disolución de oxalato debe calentarse a 80ºC y completar la valoración por encima de 60ºC.
- El permanganato debe añadirse mezclándolo perfectamente, ya que una acumulación de permanganato produce una acumulación de MnO2.