Informe Permanganato de Potasio

PERMANGANOMETRIA I. INTRODUCCION La permanganometría es un método redox de Volumetría, que nos permite analizar y conocer la cantidad de mineral de una muestra. Se pretende determinar la cantidad de en un mineral usando el método de Permanganometría, tales como: Calcio y Hierro. Hierro. Se inicia con la preparacin del permanganato de potasio, luego se realiza la !aloracin y posteriormente se procede con la aplicacin del procedimiento para o"tener los c#lculos y resultados.

II. RESUMEN $l método de permanganometría, nos permite conocer los resultados de las reacciones con los minerales que se analizar#n en la"oratorio, para determinar la cantidad y pureza del mineral de una muestra.

III. III. OBJ OBJET ETIV IVOS OS 3.1 GENERAL $studiar las propiedades y uso del permanganato de potasio como como titula titulante nte redo redox x y deter determin minar ar la cantid cantidad ad de sustan sustancia cia contenida en una solucin

3.2 ESPECIFICOS •

•

•

•

%prender a preparar soluciones de &'n() de concentraciones aproximadas *denti+car las características y los productos o"tenidos en las dierentes reacciones. -eterminar el calcio de un mineral con el método de permanganometría -eterminar el ierro de un mineral ral con el método de permanganometría

IV. MARCO TEORICO IV.1. PERMANGANOMETRÍA. La permanganometría, es un método "asado en la reduccin del *on permanganato /'n( )01. 2na de las principales semireacciones donde est# in!olucrado dico ion es:

'n()0 3 e0

'n()40

$sta reaccin ocurre en medio uertemente alcalino y su punto +nal es de diícil !isualizacin de"ido al color !erde del *on manganato /'n( )401.

IV.2. PERMANGANATO DE POTASIO. $l permanganato de potasio es un compuesto químico ormado por iones potasio /& 31 y iones permanganato /'n()01. $s un uerte agente oxidante.  5anto como slido como en solucin acuosa presenta un color !ioleta intenso6 este intenso color !ioleta es su+ciente para indicar por sí mismo el punto +nal de la mayor parte de las !olumetrías en las que se utiliza, esto ace que no sean necesarios los indicadores. $l &'n() es un slido oxidante muy uerte, que mezclado con glicerina pura pro!oca una reaccin exotérmica. 7eacciones de este tipo ocurren al mezclar &'n() solido con mucos materiales org#nicos. Sus soluciones acuosas son "astante menos peligrosas especialmente al estar diluidas. $l &'n() es un compuesto inesta"le, tiene la capacidad de oxidar el agua, gracias a la cat#lisis de la luz, la temperatura, PH mayor o menor a 8, o sales de manganeso. 'argueritte, ue el primero que us este agente oxidante para la tan conocida titulacin del ierro erroso y después de esto pronto lleg a ser un reacti!o com9n del la"oratorio. $s un agente oxidante uerte, su potencial de oxidacin en #cido sul9rico ; es del orden de .< !oltios. Se puede representar a la reduccin del permanganato, en medio #cido, con la siguiente ecuacin.

'n()0 3 = H3 3 'n43 3 ) H4(

$n esta reaccin podemos !er que en el ion permanganato, el 'anganeso tiene su m#ximo estado de oxidacin, es decir 8 3, pero cuando se reduce cam"ia su estado de oxidacin a 4 3 y con ello tam"ién cam"ia el color del compuesto de lila a !erde. $sta es la m#s usada de las reacciones del permanganato. %unque los mecanismos mediante el cual se orma el ion manganeso /**1 son recuentemente muy complicados, la oxidacin de mucas sustancias en solucin #cida trascurre r#pidamente. $l &'n() solido es un oxidante muy uerte, que mezclado con glicerina pura pro!ocara una reaccin uerte exotérmica. 7eacciones de este tipo ocurren al mezclar&'n() solido con mucos materiales org#nicos. Sus soluciones acuosas son "astante menos peligrosas, especialmente al estar diluidas. mezclando&'n() solido con #cido sul9rico concentrado orma 'n4(8 que pro!oca una explosin. La mezcla del permanganato solido con #cido clorídrico concentrado genera el peligroso gas cloro. $l permanganato manca la piel y la ropa /al reducirse a 'n( 41 y de"ería por lo tanto mane?arse con cuidado. Las mancas en la ropa se pueden la!ar con #cido acético. Las mancas en la piel desaparecen dentro de las primeras )= oras. Sin em"argo las mancas pueden ser eliminadas con sul+to o "isul+to de sodio.

IV.3. REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL OXIDANTE EN VOLUMETRÍA REDOX: 0

-e"e ser lo "astante uerte para que la reaccin con la sustancia que se !alora sea pr#cticamente completa, esto signi+ca que el potencial, $@, de la semireacciones correspondiente al oxidante /!alorante1 a de ser por lo menos A,4 V m#s que el $@ de la semireacciones correspondiente a la sustancia que se !alora.

0

$l oxidante no a de ser tan enérgico que pueda reaccionar con cualquiera de los componentes de la solucin que se !alora, sal!a la especie deseada.

0

$l oxidante a de reaccionar r#pidamente con la sustancia que de"e determinarse /o sea, aunque resulte con!eniente termodin#micamente, el mecanismo del proceso redox quiz# uera tan complicado que la reaccin no ocurriría a !elocidad

con!eniente. $sto ocurre cuando ay transerencia m9ltiple de electrones por ormacin o rotura de enlaces químicos1. -e"emos recordar adem#s que el 'anganeso existe en !arios estados de oxidacin esta"les, los m#s importantes son: 'n 38, 'n3), 'n34.

V.

MARCO EXPERIMENTAL

V.1. MATERIALES Y REACTIVOS. • • • • •

&'n() grado reacti!o %s4() grado reacti!o. ;a(H B; HCl : &*(B A.AA4 '

V.2. PROCEDIMIENTO PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE PERMANGANATO DE POTASIO 0.1 N •

• •

%ntes de empezar a preparar los reacti!os esterilizamos el rasco de color #m"ar que ser# utilizado Para almacenar nuestro &'n(), una !ez que lo tengamos preparado. -e"emos recordar la reaccin glo"al con la cual tra"a?aremos. Luego procederemos a preparar
entonces

:

! N " #PEG$ " V

/P$E1xV

Sa"iendo que: 

:

Cantidad de &'n() que se de"e utilizar.

;

:

;ormalidad /concentracin1

P$E :

Peso equi!alente gramo

V

Volumen que se preparar# /en Litros1

:

FPrimero de"emos o"tener el P$E de nuestro compuesto a preparar:

PEG ! P%&' M'(%)*(+, -% M/O  N,' -% %(%),'/%& %,-4-'&

•

P$E D

<=.A) gG<

P$E D

B. g

 Ia teniendo la rmula, reemplazamos con nuestros datos:

;

D

A.;

P$E D

B. g

V


D

 I +nalmente tendremos que acer el siguiente c#lculo para sa"er cu#nto de"emos pesar de &'n() puro para preparar nuestro reacti!o al A. ;:

•

•



!

N " #PEG$ " V



D

A. x B. x A.A<



D

A.<=g de &'n() químicamente puro

%ora procederemos a preparar el &'n( ) A. ;, para lo que seguiremos los siguientes pasos: Primero pesaremos los A.<=g de &'n( ) y usando un "eacJer los disol!eremos en unos A o 4A ml de agua destilada como se o"ser!a en la imagen.

•

•

•

La solucin resultante se lle!a a "aKo maría y se agita asta que se disuel!an "ien todos los cristales. 2na !ez disuelto todos los cristales se de?a enriar y se traslada esta solucin a una +ola de
inalmente se guarda lo o"tenido en el recipiente #m"ar ya esterilizado para su posterior uso.

VALORACION DE UNA SOLUCIÓN DE PERMANGANATO DE POTASIO 0.1 N USANDO A& 2O3 COMOPATRÓN PRIMARIO. •

$l %s4(B se dispone comercialmente como slido, de grado reacti!o. Eeneralmente se disuel!e en soluciones de ;a(H y la reaccin que se produce es:

%s4(B •

3

4 (H0

•

• • •

•

•

 3

H4(

Luego se acidi+ca con HCl y se !alora con el &'n( ): 4 'n()0 3 < H%s( 4 3  H3 3 4 H4( HB%s()

•

4 %s(40

4

'n34

3

<

Pesar aproximadamente entre A.M g y A.44 g de %s4(B. Colocar el %s4(B en un matraz y disol!er con A ml de ;a(H B;. %Kadir < ml de HCL : %orar asta
P,')%&' -% ('& -+'& '5%/4-'&: C'/-4)46/:  si sa"emos que el gasto terico es de 4A ml de solucin de &'n() entonces se de"i utilizar tam"ién 4A ml de este en la pr#ctica. Si no se o"tu!iera este resultado, se puede realizar un c#lculo para corregir la concentracin de nuestra solucin preparada con un actor de correccin que se calcula así: correccin

D

Easto Pr#cticoGEasto 5erico

2na !ez o"tenido el actor de correccin, se multiplica este con la concentracin de nuestra solucin para a!eriguar la

7%,-+-%,+ )'/)%/,+)46/. Concentracin real:  correccin x Concentracin

APLICACIÓN 1: DETERMINACIÓN DE 8IERRO EN UN MINERAL SOLUBLE EN 9CIDOS 2na !ez ya teniendo el &'n( ) !alorado, este se utiliza para determinar ierro de la siguiente manera:

Preparacin de la -isolucin: 0

Se pesan 4,< g de muestra que contiene ierro en un pesa+ltros

0 0 0 0

limpio y seco Se lle!a a estua a A@C durante aproximadamente  ora Se pasa a un matraz erlenmeyer de
0 0

partículas con coloracin Se enría y se +ltra por papel +ltro. Se la!a con HCl muy diluído /el papel de +ltro retiene residuos

0

silicosos, etc.1 Se completa con agua destilada asta
%?uste del estado de oxidacin del e3B para lle!arlo a e34: 2so de SnCl4 0 0

Se toman
0

sua!e Se adiciona por gotas la solucin reductora de SnCl 4, asta desaparicin ?usta del color amarillo /de"ida al e 3B, en orma

0 0

de HBeCl1 agregando una gota m#s, como exceso. Se enría la solucin a menos de 4<@C Se agrega de una sola !ez A ml de HgCl4 A,= ; /
0

puro en un litro de agua destilada1. Se ormar# el precipitado "lanco sedoso /muy le!e1, recordar que si se orma precipitado gris o negro signi+ca uso inde"ido de cloruro estannoso, por lo que de"e desecarse la muestra en

0

esta situacin. inalmente se !alorar# lentamente con el &'n( ) A. ; estandarizado asta ligero color rosado, persistiendo un mínimo

0

de 4A segundos. Se anotaran los mililitros gastados de &'n()  A. ; para los posteriores c#lculos. 7eaccin:

4 'n()0 3 A e34 3  H3 H4(

4 'n34  3 A e3B 3 =

rmula usada para los c#lculos:

APLICACIÓN 2: DETERMINACIÓN DE CALCIO EN UN MINERAL

0

Se trans+eren aproximadamente A,< g del mineral a analizarse

0

a un pesa+ltros limpio y seco. Se seca la sustancia en estua a A@C durante  ora

0 0

Se de?a enriar en una campana o desecador. $n un matraz se coloca la muestra 3 A ml de agua destilada 3 A ml de HCl concentrado. Si no se disuel!e #cilmente calentar

0

sua!emente. Cuando se aya disuelto completamente la muestra, se aora

0 0

con agua destilada asta
0

con agitacin a la solucin preparada anteriormente. Con la solucin a =A@C aproximadamente se agregan gotas de eliantina, luego se agrega gota a gota agitando, solucin acuosa de amoníaco  ; asta !ira?e del ro?o al naran?a. Se de?a

0

la solucin en reposo asta BA minutos. La digestin es lenta, ya que si ay 'g, el oxalato puede coprecipitar, si éste no est# presente y se encuentra el Ca 34 presente en mayor cantidad, se puede de?ar muco m#s

0

tiempo. Se +ltra la suspensin de oxalato de calcio sintetizado, se recoge so"re crisol de !idrio, se la!a con a"undante agua amoniacal para eliminar el exceso de otros productos ormados

0

/#cido ox#lico1. 2na !ez "ien la!ado el oxalato c#lcico se le adiciona H 4S() al 4A

0

N !G! dando como resultado H 4C4() y CaS() Se pasa esta solucin por un papel +ltro y se recoge el CaS( )

0

precipitado para !alorarlo. Se lle!a a
0

!aloran con &'n() A, ; /asta dar color rosado1. Se anotaran los mililitros gastados de &'n()  A. ; para los posteriores c#lculos. 7eaccin: 4 / 'n()0 3 = H3 3 < e0

'n34 3 ) H4( 1

< / C4()04

4 C(4 3 4 e0 1

4 'n()0 3 < C4()04 3  H3 H4(

4 'n34  3 A C(4 3 =

rmulas usadas para los c#lculos:  ml &'n() A, ; D A,AA4 g Ca P' Ca D )A,A8= $q Ca D 4A,ABM

Si el peso de la muestra resulta por e?emplo A,< g, y el consumo de &'n() A, ; es de =,4 ml, tendremos:

VI.

CALCULOS Y RESULTADOS

VI.1. VALORACION DE UNA SOLUCIÓN DE PERMANGANATO DE POTASIO 0.1 N USANDO A& 2O3 COMOPATRÓN PRIMARIO. &'n() gastado D M. ml

correccin

D

Easto Pr#cticoGEasto 5erico

! !

1.; <(  20 <( 0.=

Concentracin real

D

correccin x Concentracin

D

A.M= x A. ;

D

A.AM= ;

VII. CONCLUSIONES •

•

$l permanganato de Potasio, sir!e para o"tener la cantidad de mineral de una muestra. $l permanganato de Potasio, es importante para determinar la pureza del mineral de una muestra.

VIII. BIBLIOGRAFIA >:???.)+(4-'&)'4'.)'<)+(4-'&)'4'%)'('@4+*4<4 )+,%-'".- 

>:%&.&),45-.)'<-')0212L+ P%,<+/@+/'<%,4+1&),45-

EJERCIOS PROPUESTOS 1. U/+ &'(*)46/ )'/4%/% 2.;0= @ -% M/O %/ 0 <(  )*H( %& &* /',<+(4-+- )'<' +@%/% '"4-+/%  )*H( %& %( 7+(', -% )+-+ <4(K<%,' %/ */)46/ -% @ -% F%SO  #N8$2 SO  ;82O 2. )*+/'& @ -% M/' )'/4%/% */ (4,' -% */+ &'(*)46/ &4 */ )4%,' 7'(*<%/ -% (+ <4&<+ '"4-+ +( %&' -% ,%,+'"+(+' -% '+&4' *% )'/&*<% +,+ /%*,+(4+,&% (+ <4+- -% %&% 7'(*<%/ -% */+ &'(*)46/ -% N+O8 0.2000N 3. * %&' -%<*%&,+ -% %&+' -% >4%,,' #F%CO3 4<*,'$ -%5%,H/ '<+,&% %/ */ +/H(4&4& +,+ *% %( /<%,' -% <( -% M/O#1000<( 0.3000 -% &+( -% %,+ '"+(+' 'H&4)' 0.200 N )'<' +)4-' %<(%+-' %/ (+ 7+(',+)46/ &%+ -'5(% *% %( ',)%/+% -% F%O. E/ %( <4/%,+($ . E( C( ,%+))4'/+ )'/ %( M/O %/ <%-4' H)4-' &*(,4)' +,+ -+, )(',' @+&%'&' &*(+' -% <+@/%&4' II +@*+  &*(+' -% '+&4' +$ I@*+(% (+ %)*+)46/ <'(+, ', %( <'-' -%( 4'/ %(%),6/ 5$ Q* 7'(*<%/ -% )(',' <%-4-' %/ )'/-4)4'/%& /',<+(%& &% *%-% '5%/%, +( ,++, 20@ -% )(',*,' -% '+&4' %/ %")%&' -% %,<+/@+/+' M+&+& +6<4)+&: C( ! 3; P'+&4' ! 3 . E( %,<+/@+/+' -% '+&4' %/ <%-4' H)4-' &*(,4)' '"4-+ +( &*(+' -% >4%,,' II ',4%,,' III  ,%-*)4/-'&% %( + <+@/%&4' II. +$ A*&% ', %( <'-' -%( 4'/ %(%),6/ (+ ,%+))46/ *% 4%/% (*@+,. 5$ S4 &% -4&'/% -% 2<( -% -4&'(*)46/ -% &*(+' -% >4%,,' II 0.M )+()*(% %( %&' -% M/O /%)%&+,4' +,+ &* )'<(%+ '"4-+)46/ D+'& M#M/! $ M#!3U$ ;. D+-+ */+ &'(*)46/ -% M/O +( *% 1000<( -% &'(*)46/ -% 8C2O 1000<( -% N+O8 0.1000<4(4<'(%& -% 8C=80 +(+' +)4-' -% '+&4' +$ C*+/'& @ -% F%2O3 %*47+(% 1000 <( -% (+ &'(*)46/ 5$ C*+/'& <4(4 <'(%& -% M/ )'/4%/% )+-+ <(