Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua UNAN - León Facultad de Ciencias Químicas Escuela de Farmacia
Componente: Análisis Farmacéutico I Tema: Bromatometría
Integrantes: - Marden Leonel Zeledón Argeñal - Ninoska Elizabeth Paiz Morán - Angela Benita Téllez Bárcenas - Katherine Guisell Vanegas Pérez - Carlos Alfonso Tercero Espinoza
Docente: Lic. Saura Mendoza Marín
INTRODUCCIÓN
La volumetría de oxidación y reducción, también conocida como volumetría redox, se basan en las reacciones que llevan implícito una transferencia de electrones entre dos sustancias, una de las cuales se reduce (acepta electrones) y la otra simultáneamente, se oxida (cede electrones). En otras palabras, el agente oxidante acepta los electrones que le transfiere el agente reductor. Los métodos volumétricos basados en proceso de oxidación y reducción son más numerosos y diversos que los basados en cualquier otro tipo de reacción. Como lo es el caso de valoraciones de bromatometría; La bromatometría es una titulación redox que se utiliza como reactivo el bromato. Éste método es particularmente ventajoso desde el punto de vista de la conservación de los reactivos, de hecho tanto el bromuro como, sobre todo, el bromato (sodio o potasio), se conservan durante mucho tiempo sin cambiar el título. Además de que el bromato de potasio es una sustancia principal. El bromato de potasio es, al igual que el yoduro, un patrón primario con el cual se pueden preparar disoluciones patrones de mucha estabilidad. Las valoraciones directas con tales disoluciones no son muy aplicables, pero en análisis químico éstas disoluciones son una importante y estable fuente de bromo.
OBJETIVOS:
Indagar y profundizar conocimiento acerca del método volumétrico de bromatometría
Explicar en que consiste el método volumétrico de bromatometría
Definir como se emplean los indicadores en el método volumétrico de bromatometría.
MÉTODOS QUE EMPLEAN BROMATO Este método se basa en la adición de un exceso de bromuro de potasio al analito en medio ácido, al añadir la disolución patrón de bromato de potasio se libera una cantidad conocida de bromo. Se utiliza de BrO3- como oxidante en la determinación volumétrica de ciertos compuestos orgánicos, mientras el empleo de KBrO3 en análisis inorgánico normalmente involucra a la sustancia directamente como titulante. El ión bromato en disolución ácida es un oxidante fuerte, reduciéndose a ión bromuro; estas titulaciones se efectúan en medio ácidas. (Frecuentemente en soluciones de HCl no inferior a 1 M). Cuando se titulan reductores fuertes con KBrO3 la reacción del oxidante es:
-
BrO3- + 6 H3O+ + 6 e-
3H2O + Br
El valor de Eº f BrO3- / Br - = + 1,44 V
El potencial del par bromato - bromuro Br 2 (aq) + 2e-
-
2Br
Eº = + 1,065 V
Indica que el ión bromuro, formado por reducción del BrO3- , puede oxidarse por acción de éste, liberando bromo: BrO3- + 5 Br - + 6 H+
3 H2O + 3 Br 2
Para la semirreacción bromato – bromo: BrO3- + 6 H+ + 5e-
3 H2O + ½ Br 2
Eº = + 1,52 V
Las soluciones de KBrO3 son muy estables y, por lo general, no requieren de sucesivas
Indicadores Ciertos colorantes orgánicos del tipo azoico (los cuales se broman con facilidad y mediante este proceso, se decoloran a productos de color amarillo pálido), pueden emplearse como indicadores en las titulaciones con KBrO3, por ejemplo:
Rojo de metilo
naranja de metilo (heliantina).
Ambos son rojos en disolución ácida, se broman con facilidad dando productos de color amarillo pálido. Estas reacciones del indicador son irreversibles de modo que no se formara Br 2 en solución hasta que se alcance el punto de equivalencia.
Indicadores reversibles Algunos indicadores reversibles que se ocupan son: la p – etoxicrisoidina (rojo a incoloro),
amarillo de quinolina (verde amarillento a incoloro), α – naftoflavona (amarillo a naranja pardusco).
Indicadores internos irreversibles
Carmín índigo: se puede utilizar de forma análoga (azul a incoloro)
Heliantina (naranja de metilo).
Ejemplo: La titulación de Sb (III) con solución valorada de KBrO3 en medio ácido, unas gotas de solución acuosa diluida de heliantina confieren a la solución su color rojo, el primer exceso de BrO3- oxida la heliantina irreversiblemente a una forma incolora, la titulación se lleva a cabo en caliente
Puntos importantes al momento de la titulación
Debe evitarse la titulación de sustancias reductoras de potencial de reducción mayor que el del sistema bromo – bromuro Eºf Br 2/Br - = 1,09 V ya que pueden liberar Br 2 antes del punto de equivalencia. La titulación será posible si se añade Hg (II) para evitar esta dificultad formándose especies solubles como HgBr 2 y HgBr 42-.
Deben evitarse las altas concentraciones locales de BrO3- que podrían liberar prematuramente Br 2, por esto el titulante debe agregarse lentamente y con agitación de la solución para evitar excesos locales de bromato que reaccionarían con el indicador.
Aplicación
Las soluciones de KBrO3 de normalidad exactamente conocida se pueden preparar por pesada directa del producto p.a. previamente secado a 120 – 150 ºC.
Se emplea para determinar arsénico, antimonio, talio, cobre, estaño y selenio.
Una de las aplicaciones más interesantes de la bromatometría es la determinación volumétrica indirecta de cationes tales como el Al, Fe, Zn, Ni, Co, Cu, Mn y Mg. Dichos cationes forman con el reactivo orgánico 8 – hidroxiquinolina (oxina) compuestos escasamente solubles, cristalinos y de composición definida a un pH regulado para cada caso:
+
Al3+
+ 3 H+
Al -
Hidroxiquinolina
+
Ni2+
+ 2 H+
Ni -
Hidroxiquinolina
El precipitado se filtra, lava y disuelve con HCl diluido, de modo que se vuelve a liberar la oxina combinada con el metal. Para la valoración se hace uso de la propiedad de la oxina de dar derivados dibromados: Br +
2 Br2
+ 2 HBr
Br
El Br 2 se produce por adición de KBr, el cual reacciona durante la titulación con la solución valorada de KBrO3, o sea que el Br 2 se produce “in sitú" en la solución ácida del oxinato
CONCLUSIÓN
En resumen se ha mencionado que la volumetría de oxidación reducción es la que mayor diversidad de técnicas posee, debido a que prácticamente cualquier solución de un reductor puede ser determinado con un oxidante y viceversa. Es por ello que en la mayoría de los textos de química analítica cuantitativa los métodos de oxidación-reducción pueden ser clasificados en función del agente valorante que se emplee para la determinación. Siguiendo este criterio, las técnicas más empleadas en el análisis de los principios activos o materia prima utilizables en los fármacos son: la permanganometría, la dicromatometría, la yodometría y bromatometría. Dicha técnica de bromatometria se utiliza el bromato como reactivo y se conoció en la presente investigación, que es necesario tener en cuenta para la aplicación en el análisis de esta reacción, que el bromato debe de encontrarse en forma de disolución patrón y el bromuro añadirse en exceso, y sabiendo que el análisis finaliza yodométricamente, mediante la adición de yoduro de potasio, el cual reaccionará con el exceso de bromo que se presenta en la disolución.
BIBLIOGRAFÍA
Harris, D. Análisis Químico Cuantitativo. 3era edición. Grupo editorial Ibero Americana 1992
Ayres. G. H. (1970) Análisis Químico Cuantitativo, Madrid, 2da edición, ediciones castillo S. A.
