Practica de Yodimetrias y Yodometrias

Prof.: Antonio Delgado – Efrén Forcada

Volumetrías Redox: Yodimetrías y Yodometrías

YODIMETRÍAS Y YODOMETRIAS Fundamento Los procesos yodimétricos-yodométricos se fundan en la reacción siguiente:

-

Yodimetria

I2 + 2 e

2 I-

Yodometría que es reversible y con un potencial normal de reducción de +0536 V. La yodimetría comprende las determinaciones efectuadas con soluciones valoradas de yodo. La yodometría consiste en la valoración del yodo que se libera por oxidación del yoduro. Por tanto, todas las sustancias que tienen un potencial normal inferior al del sistema yodo-yoduro, se oxidan con el yodo y se pueden determinar por valoración con solución patrón de yodo. Algunas de estas reacciones yodimétricas pueden ser las siguientes: Sn+2 + I2 → Sn+4 + 2 ISO3-2 + I2 + H2O → SO4-2 + 2 H+ + 2 IS-2 + I2 → S + 2 H+ + 2 I2 S2O3-2 + I2 → S4O6-2 + 2 IEn cambio en los sistemas fuertemente oxidantes el yoduro ejerce una acción reductora, con formación de una cantidad equivalente de yodo. El yodo liberado se valora con tiosulfato de sodio. Algunas de las principales reacciones yodométricas son: 2 Ce+4 + 2 I- → 2 Ce+3 + I2 2 Cu+2 + 4 I- → 2 CuI + I 2 Cl2 + 2 I- → 2 Cl- + I2 Br 2 + 2 I- → 2 Br - + I2 2 MnO4- + 16 H + + 10 I - → 2 Mn++ + 5 I2 + 8 H2O Cr 2O7-2 + 14 H + + 6 I- → 2 Cr +3 + 3 I2 + 7 H2O BrO3- + 6 H+ + 6 I- → Br - + 3 I2 + 3 H2O El sistema redox yodo yodo (triyoduro)-yoduro: (triyoduro)-yoduro: I 3- + 2 e- ↔ 3 I- tiene un potencial estándar de + 0,54 como hemos visto. La especie principal presente en una disolución de yodo y yoduro de potasio es el ión triyoduro (I3 ), y muchos químicos se refieren a estas disoluciones como disoluciones de triyoduro en vez de yodo. Por sencillez, se utiliza el término disoluciones de yodo y se escriben las ecuaciones empleando I 2 en lugar de I 3-. El yodo es una agente oxidante más débil que el permanganato de potasio y el dicromato de potasio. En los procesos analíticos, el yodo se emplea como un agente oxidante (yodimetría) y el ión yoduro se utiliza como agente reductor (yodometría). Relativamente pocas sustancias son agentes reductores lo bastante fuertes como para valorarlas con yodo directamente. Por ello, la cantidad de determinaciones yodimétricas es pequeña. No obstante, muchos agentes oxidantes tienen la fuerza necesaria para reaccionar por completo con el ión yoduro y con esto hay muchas aplicaciones de los procesos yodométricos, en los cuales se adiciona un exceso de yoduro al agente oxidante que se va a determinar, así, se libera yodo y éste se valora con disolución de tiosulfato de sodio. La reacción entre el yodo y el tiosulfato se desplaza totalmente a la derecha.

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PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN 0,1 N DE Na2S2O3.5H2O

1 Objetivo

Preparar una disolución 0,1 N de Na 2S2O3.5H2O

Fundamento Muchos agentes oxidantes se pueden analizar adicionando yoduro de potasio (KI) en exceso y valorando el yodo que se libera. Ya que muchos agentes oxidantes necesitan estar en disolución ácida para reaccionar con yoduro, el valorante que se utiliza comúnmente es el tiosulfato de sodio en los procesos yodométricos. El tiosulfato de sodio comercial es el Na2S2O3.5H2O y su peso equivalente es igual a un mol, deducido de la reacción de reducción siguiente:

2 S2O3-2

S4O6-2 + 2 e-

1 equivalente de Na2S2O3 . 5H2O =

Mr nº e

−

=

248,09 1

= 248,09 g/mol

Para determinar el punto final de la valoración se emplea el indicador de almidón. El almidón reacciona con el yodo, en presencia de yoduro, dando un complejo adsorción de color azul intenso que contiene yodo y yoduro y que es perceptible para concentraciones muy bajas de yodo. La valoración se da por terminada cuando una gota de tiosulfato de sodio en exceso haga virar el color, de azul verdoso a verde pálido.

Observaciones - Preparar la sal de tiosulfato de sodio con agua destilada recién hervida, puesto que el CO2 que pueda existir en el agua destilada normal transforma el tiosulfato en hidrogenosulfito y azufre: S2O3-2 + 2 CO 2 + 2 H2O → HSO3- + S ↓ + 2 HCO3- + H+ - El tiosulfato sódico se descompone en disoluciones ácidas, formando azufre como un precipitado lechoso: S2O3-2 + 2 H+ → H2SO3 + S ↓ De cualquier modo la reacción es lenta y no sucede cuando el tiosulfato se valora en disoluciones ácidas de yodo con agitación. La reacción entre el yodo y el tiosulfato es más rápida que la reacción de descomposición. - Si el pH de la disolución está por encima de 9, el tiosulfato se oxida parcialmente a sulfato: 4 I2 + S2O3-2 + 5 H2O → 8 I- + 2 SO 4= + 10 H + En disolución neutra ó ligeramente alcalina no ocurre la oxidación del tiosulfato a sulfato, especialmente cuando se emplea yodo como valorante. - Se aconseja añadir a la solución preparada, 10 mg de yoduro mercúrico ó 1 mL de cloroformo para mejorar su conservación. - La solución deberá guardarse en recipientes de color topacio. - El almidón no debe añadirse a la solución al iniciar la valoración puesto que formaría con el yodo un complejo insoluble en agua. Se adiciona cuando la mayor parte del yodo ha reaccionado, lo que se reconoce porque la solución toma un color verde amarillento Adicionando el almidón, la solución se torna azul y se continúa la valoración hasta la aparición de un color verde pálido.

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Materiales -

Bureta Vasos de precipitados Matraz erlenmeyer Pipetas aforadas. Soporte y pinzas

Reactivos -

Na2S2O3 .5H2O. Preparad 500 mL/Grupo

Procedimiento

1º) Hervir 600 ml. de agua destilada durante 15 minutos como mínimo. Enfriar. 2º) Pesar en un vaso de precipitados pequeño la cantidad necesaria para preparar 500 mL de disolución 0,1 N de tiosulfato sódico.

3º) Disolver esta sal en un poco de agua destilada hervida y llevar y enrasar finalmente en un matraz aforado de 500 mL mediante el agua destilada hervida. Homogeneizar la disolución. 4º) Trasvasar la disolución a un frasco de color topacio y añadir 1 ml. de cloroformo para conservar mejor la disolución.

Cálculos




NORMALIZACIÓN DE LA DISOL. DE Na 2S2O3.5H2O 0,1 N FRENTE AL K2Cr 2O7 0,1 N

2 Objetivo

Determinar el Factor de corrección de la disolución de Na 2S2O3.5H2O.

Fundamento Inicialmente, el dicromato potásico es reducido por la solución ácida de yoduro de potasio a sal crómica verde, liberándose una cantidad equivalente de yodo, según la reacción molecular:

K2Cr2O7 + 16 KI + 14HCl

8 KCl + 2 CrCl 3 + 3 I2 + 7 H2O

El aire oxida al KI en forma apreciable cuando la concentración del ácido es mayor a 0,4 M. Para obtener mejores resultados se añade al matraz de valoración un poco de bicarbonato sódico ó de hielo seco. El CO2 que se genera desplaza al aire, después de esto se deja reposar la mezcla hasta que la reacción se termina. Finalmente, el yodo liberado se valora con solución de tiosulfato de sodio, según la reacción molecular:

I2 + 2 Na 2S2O3

Na2S4O6 + 2 NaI

En el punto de equivalencia, se tiene: nº equivalentes de Na2S2O3.5H2O = nº equivalentes de K 2Cr 2O7

Materiales -

Bureta. Soporte. Pinzas Nueces Vasos de precipitados Pipetas aforadas y graduadas. Matraces erlenmeyer

Reactivos -

-

KI NaHCO3 ó KHCO3 HCl concentrado K 2Cr 2O7 0,1 N Na2S2O3.5H2O 0,1 N Almidón soluble (indicador) 50 mL: A 0,5 g de almidón soluble se le añade un poco de agua fría y se hace una papilla. A continuación se añade agua destilada hasta un volumen de 50 mL de disolución. Hervir hasta que la solución quede transparente. Añadir 1,5 gramos de KI y disolver. Finalmente añadir 0,25 mg de HgI 2 ó 0,25 mL de cloroformo para su mejor conservación. Guardar en frasco color topacio. Cloroformo.




Procedimiento

1º) Pesar 1,5 g. de KI, más 1 g. de NaHCO 3 ó KHCO3. Disolver en unos 100 ml. de agua destilada aproximadamente. Trasvasar a un matraz erlenmeyer.

2º) Añadir 6 ml. de HCl concentrado en una vitrina de gases. 3º) Añadir 12 ml. de K2Cr2O7 0,1 N medidos con pipeta. Agitar. Guardar tapado en la oscuridad unos 5-10 minutos.

4º) Valorar rápidamente frente al tiosulfato sódico 0,1 N hasta color verde-amarillento. 5º) Rápidamente añadir 2 ml. de soluc. de ALMIDÓN (indicador) y continuar valorando con disolución de Tiosulfato sódico 0,1 N hasta viraje del indicador del azul-verdoso al verde pálido (punto final de la valoración).

6º) Realizar el ensayo tres veces. Dada la inestabilidad de la disolución del Na2S2O3 es conveniente determinar el factor diariamente ó cuando se vaya a utilizar.

Tabla de datos experimentales :

Ensayos

V (mL) K2Cr2O7 0,1 N

V (mL) Na2S2O3.5H2O

1º 2º 3º =

Cálculos nº de moles del Dicromato potásico = nº de moles del Tiosulfato sódico ó bien nº equivalentes de Na2S2O3.5H2O

V Na2S2O3.5H2O

x

N Na2S2O3.5H2O

x

=

nº equivalentes de K 2Cr 2O7

F Na2S2O3.5H2O = VK2Cr2O7 F Na2S2O3

=

NK2Cr2O7

x

VK 2Cr 2O7 x N K 2Cr 2O7 V Na 2S2O3 x N Na S O 2 2

3

Determinar

- El factor de corrección del S2O3=. - Ajustar la reacción por el método del ión-electrón.




Ejemplo gráfico del proceso de preparación y valoración de una solución de Na 2S 2O 3 con K 2Cr 2O7



3


NORMALIZACIÓN DE LA DISOLUCIÓN DE S 2O3= 0,1 N FRENTE AL KIO3

Objetivo Determinar el Factor de corrección de la disolución de Na2S2O3.5H2O. Otro método alternativo.

Materiales -

Bureta. Soporte. Pinzas Nueces Vasos de precipitados. Matraces aforados. Pipetas aforadas y graduadas. Matraces erlenmeyer

Reactivos -

KIO3 KI HCl 0,1 N Na2S2O3.5H2O 0,1 N Almidón soluble

Procedimiento 1º) Pesar en un vaso de precipitados pequeño y en una balanza analítica de precisión una cantidad conocida de KIO3 (próxima a 0,6 g.) . Disolver en la menor cantidad posible de agua destilada.

2º) Añadir 3 g. de KI. Disolver y llevar a un matraz aforado de 250 ml. Homogeneizar. 3º) Tomar con pipeta aforada porciones de 25 ml. y pasarla a un matraz erlenmeyer. 4º) Añadir 25 ml. de HCl 0,1 N y valorar rápidamente frente al S2O3= 0,1 N hasta color amarillo-pálido. 5º) Añadir rápidamente unos 5 ml. de almidón y continuar valorando hasta desaparición del color azul (punto final de la valoración).

Tabla datos experimentales Ensayos

gramos de KIO3

V (mL) Na2S2O3.5H2O F=

1º 2º 3º =

Cálculos

nº de moles de IO 3- = nº de moles de S2O3-2

ó bien nº equivalentes del IO3- = nº equivalentes del S2O3-2 gramos KIO 3 = Na2S2O3.5H2O x Na2S2O3.5H2O x P. equivalente

V

F Na S O 2 2

3

= .5 H O 2

N

F Na2S2O3.5H2O

gramos KIO 3 V Na 2S2O3 x N Na S O x P.eq.KIO3 2 2

3

Determinar -a) El peso equivalente del KIO3 según la semirreacción: IO3- + 6H+ + 6e- → I- + 3H2O -b) El factor del Na2S2O3 0,1 N. -c) La N del KIO3. 7 Su distribución está prohibida | Descargado por Juan Sebastian Rodriguez ([email protected])


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DETERMINACIÓN DEL CLORO ACTIVO MEDIANTE LA DISOLUCIÓN DE Na2S2O3.5H2O 0,1 N

Introducción Los polvos de blanqueo y las lejías empleadas en la limpieza de ropas, son unos compuestos de cloro e hipocloritos que deben su acción al poder decolorante (oxidante) del cloro. El hipoclorito desprende gas cloro, que debido a su elevado potencial redox (E o = +1,36 V) oxida el yoduro a yodo y éste se valora con solución patrón de tiosulfato sódico. La concentración suele darse en g/L de cloro activo. El porcentaje de Cloro activo es una unidad de concentración usado en los blanqueadores con base de hipoclorito. La lejía a base de cloro es un desinfectante comúnmente utilizado. El cloro también se utiliza para el blanqueamiento del papel. El blanqueamiento ocurre gracias a la oxidación del cloro o hipoclorito. El cloro se aplica a escala masiva. Es un elemento muy reactivo, de manera que forma compuestos con otros elementos muy rápidamente. Además, cloro tiene la particularidad de formar uniones con substancias que normalmente no reaccionan entre ellas. La industria química genera más de diez mil productos de cloro usando una pequeña cantidad de químicos a base de cloro. Productos que contienen cloro son el pegamento, pinturas, solventes, gomas de espuma, parachoques, aditivos para la comida, pesticidas y anticongelantes. Uno de los usos más comunes de substancias a base de cloro son los PVC (policloruro de vinilo). PVC se usa extensamente, por ejemplo en tuberías de drenaje, ruedas de aislamiento, suelos, ventanas, botellas y ropa impermeable.

Cloro como desinfectante El cloro es uno de los desinfectantes mas utilizados. Es muy práctico y efectivo para la desinfección de microorganismos patogénicos. Se puede utilizar fácilmente, medir y controlar. Es persistente en su justa medida y relativamente barato. El cloro se ha utilizado en muchas aplicaciones, como la desactivación de patógenos en agua potable, piscinas y aguas residuales, para la desinfección de áreas domesticas y para el blanqueamiento de textiles, por más de doscientos años. Cuando se descubrió, todavía no se sabía que las enfermedades eran causadas por los microorganismos en el agua. Fue en el siglo XIX cuando doctores y científicos se dieron cuenta de que muchas enfermedades eran contagiosas y que el contagio de la enfermedad puede prevenirse mediante la desinfección de las áreas de hospitales. Poco después, se empieza a experimentar con el cloro como agente desinfectante. En 1835 el doctor y escritor Oliver Wendel Holmes recomienda a las amas de casa el lavarse las manos con calcio hipoclorito (Ca(ClO)2.4H2O) para prevenir el contagio de “la fiebre del ama de casa”. De cualquier manera, solo comenzamos a utilizar desinfectante a escala general en el siglo XIX, después de que Louis Pasteur descubriera que los microorganismos son los responsables del contagio de muchas enfermedades. El cloro ha jugado un importante papel en alargar la esperanza de vida de los seres humanos.

Cloro como blanqueante/ lejía Las superficies pueden desinfectarse a base de lejía. La lejía contiene cloro gas disuelto en una solución alcalina, como hidróxido de sodio.




Cuando se disuelve el cloro en una solución alcalina, se forman iones hipoclorito en una reacción autoredox. El cloro reacciona con hidróxido de sodio a hipoclorito de sodio. Este es un desinfectante muy bueno con un efecto estable. La lejía nunca se debe combinar con ácidos. Cuando entra en contacto con ácidos el hipoclorito se vuelve inestable, causando el escape de cloro gas venenoso. El acido hipocloroso (HOCl) no es muy estable. La lejía en polvo (CaOCl 2) también se puede utilizar. Esta se produce mediante la utilización de cloro a través de hidróxido de calcio. Los beneficios de la lejía en polvo es que es sólida. Esto facilita su aplicación como desinfectante en áreas medicas, próximo a su uso como lejía. Cuando el polvo desinfectante se disuelve, reacciona con agua a ácido hipocloroso (HOCl) e iones hipoclorito (OCl -).

Como funciona la desinfección por cloro? El cloro mata patógenos como las bacterias y los virus, rompiendo las uniones químicas moleculares. Los desinfectantes usados para esta aplicación consisten en compuestos de cloro que pueden intercambiar átomos con otros compuestos, como enzimas en bacteria y otras células. Cuando las enzimas entran en contacto con el cloro, uno o más de los átomos de hidrógeno es substituido por el cloro. Esto provoca que la molécula se transforme o se rompa. Si la enzima no funciona correctamente, causa la muerte de la célula o bacteria. Cuando se añade cloro al agua, se forma acido hipocloroso: + Cl 2 + H 2O HOCl + H + Cl →

Dependiendo del valor de PH, acido hipocloroso en parte se descompone en iones de hipoclorito Cl 2 + 2H 2O HOCl + H3O + Cl + HOCl + H 2O H 3O + OCl →

→

Este se descompone en átomos de cloro y oxigeno:

-

OCl

→

-

Cl + O

Acido hipocloroso (HOCl), que es eléctricamente neutral, y iones hipoclorito (OCl -), eléctricamente negativos) forman cloro libre que se combina junto. Esto es lo que provoca la desinfección. Ambas sustancias tienen un comportamiento muy distintivo. Acido hipocloroso es un agente más reactivos y más fuerte que el hipoclorito. Acido hipocloroso se divide en acido hipoclorito (HCl) y oxigeno atómico (O). El átomo de oxigeno es un desinfectante muy poderoso. Las propiedades de desinfección del cloro en agua se basan en el poder de oxidación de los átomos de oxigeno libre y reacciones de sustitución del cloro.

La pared celular de los microorganismos patógenos están cargados negativamente. De esta manera 9 Su distribución está prohibida | Descargado por Juan Sebastian Rodriguez ([email protected])



puede ser penetrado por el acido hipocloroso neutro, en lugar de por el ión hipoclorito cargado negativamente. Acido hipocloroso puede penetrar capas limosas, paredes celulares y capas protectoras de microorganismos matando de manera efectiva los patógenos. Los microorganismos mueren o su actividad reproductiva se ve inhibida. La efectividad de la desinfección se determina mediante el pH del agua. Desinfección con cloro tiene lugar a pH óptimo entre 5.5 a 7.5. Acido hipocloroso (HOCl) reacciona más rápidamente con iones hipoclorito (OCl-); esto es un 80-100% más efectivo. El nivel de acido hipocloroso disminuirá cuando el valor del pH sea mas alto. Con un valor de pH de 6, el nivel de acido hipocloroso es de un 80% y el resto son iones hipoclorito. Cuando el valor del pH es 8, ocurre lo contrario. Cuando el valor del pH es de 7.5 las concentraciones se igualan.

Que es cloro activo libre o unido? Cuando se añade cloro como desinfectante, normalmente comienza reaccionando con sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas en el agua. El cloro no puede utilizarse a posteriori porque se transforma en otros productos. La cantidad de cloro utilizada en el proceso se denomina “cloro requerido” en el agua. El cloro puede reaccionar con amonio (NH 3) y producir cloraminas, compuestos químicos a base de cloro, nitrógeno (N) e hidrogeno (H). Estos compuestos se denominan “compuestos de cloro activo” (contrario al acido hipocloroso e hipoclorito, que se denomina forma libres activas de cloro y son responsables de la desinfección del agua. De todas maneras, estos compuestos reaccionan mucho más lentamente que el cloro libre activo.

Fundamento El cloro de una lejía se encuentra en forma de hipoclorito: Cl2 + H2O → ClO- + Cl- + 2 H+ Cuando el hipoclorito se trata con ioduro potásico (KI) en medio acético, se obtiene yodo (I 2). Este yodo se valora posteriormente con disolución de Na 2S2O3.5H2O: ClO- + 2 I- + 2 H+ → Cl- + I2 + H2O 2 S2O3= + I2 → S4O6= + 2 ISe utiliza como indicador una disolución de engrudo de almidón. El punto final de la valoración se pone de manifiesto por la desaparición del color azul del complejo que el yodo forma con el almidón.

Materiales -

Bureta. Matraces erlemeyer Vasos de precipitados. Matraces aforados. Pipetas aforadas.

Reactivos -

Lejías Acido acético conc. KI 10 % (100 mL/grupo) Na2S2O3.5H2O 0,1 N Indicador Almidón 10 Su distribución está prohibida | Descargado por Juan Sebastian Rodriguez ([email protected])



Procedimiento

1º) Según la concentración de Cl 2 tomad de muestra los siguientes volúmenes: LEJÍA COMERCIAL (de uso doméstico) - Pipetear 10 ml. de lejía y aforar a 250 ml. en un matraz aforado. Tomar porciones de 25 ml. con pipeta aforada para realizar la valoración.

LEJÍA CONCENTRADA (uso industrial) - Pipetear 2 ml. de lejía y aforar a 250 ml. en un matraz aforado. Tomar porciones de 25 ml. con pipeta aforada para realizar la valoración.

2º) Trasvasar estos volúmenes a un matraz erlenmeyer y añadir aproximadamente unos 50 ml. de agua destilada. Añadir 5 ml. de ac. acético concentrado, más 10 ml. de KI al 10 % Guardar tapado en la oscuridad unos 5-10 minutos.

3º) Valorar frente al S2O3= 0,1 N factorizado hasta cambio de color del pardo oscuro (I 2) al claro (primer cambio). Añadir rápidamente 2 ml. de almidón y continuar valorando hasta viraje del indicador a azulverdoso ó incoloro (punto final de la valoración). Reacciones: 1º Desprendimiento de cloro activo: 2ClO- + 4 H+ → Cl2 + 2 H2O 2º) Reacción entre el cloro y el yoduro:

Cl2 + 2 I- → 2 Cl- + I2

3º) Valoración del yodo generado con el tiosulfato sódico: I2 + 2 S2O3-2 → 2 I- + S4O6-2

Tabla de datos experimentales Volumen de muestra (mL de Lejía comercial): ___________ Volumen de muestra (mL de Lejía concentrada): ___________

Ensayos

V (mL) alícuota V (mL) Na2S2O3.5H2O de Lejía comercial F =

V (mL) alícuota de Lejía conc.

V (mL) Na2S2O3.5H2O F=

1º 2º 3º =

=

Cálculos -

-

nº de equivalentes de Cl 2 = nº equivalentes Cl = nº equivalentes ClO = nº equivalentes S 2O3

-2

Determinar -a) Las ppm de Cl2 activo en la lejía:

Cl2 + 2 e- → 2 Cl-

P.eq. Cl2 =

Mr nº e -

=

Mr 2

-b) La concentración de Cl2 en g/litro. -c) Las p.p.m. como Hipoclorito de sodio (NaClO): 2 ClO- + 4 H+ + 2 e- → Cl2 + 2 H2O

P.eq. NaClO =

Mr nº e

-

=

Mr 1 11

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Ejemplo gráfico del proceso para determinar el cloro activo por valoración con Na 2S 2O 3




DETERMINACIÓN DEL ÁCIDO ASCÓRBICO (VITAMINA C) INTRODUCCIÓN La vitamina C es el L-enantiómero del ascorbato, el opuesto D-enantiómero no tiene significancia biológica. Ambas formas, tienen la misma molécula estructural. Cuando el L-ascorbato, (que es un fuerte agente reductor), aplica su función reductora es convertido a su forma oxidada, L-dehidroascorbato, que puede ser reducido de nuevo a su forma activa L-ascorbato por acción enzimática del glutatión. El L-ascorbato es un azúcar ácido débil, estructuralmente relacionado a la glucosa, lo cual ocurre naturalmente ya que cada uno está unido al ion hidrógeno, formando el ácido ascórbico o un Ion metálico formando entonces el mineral ascorbato El ácido ascórbico es un azúcar con propiedades antioxidantes. El enantiomero L del ácido ascórbico se conoce como vitamina C, tratándose de una vitamina hidrosoluble esencial para los mamíferos, cuya deficiencia provoca escorbuto en humanos. Los humanos, debido a la ausencia del enzima Lgulonolactona oxidasa, no pueden sintetizar esta vitamina, de modo que debe ser ingerida a través de los alimentos (principalmente cítricos y verduras frescas). La vitamina C es necesaria para la síntesis del colágeno y de los glóbulos rojos, contribuye al buen funcionamiento del sistema inmunitario y también juega un papel importante en el metabolismo del hierro. Fórmula molecular: C6H8O6 Masa molecular: 176,13 g/mol Vida media: 16 días (3,4 horas en personas que tienen niveles muy elevados del compuesto)

Fórmula estructural del ácido ascórbico (AA) (R)-3,4-dihidroxi-5-((S)-1,2-dihidroxietil)furano-2(5H)-ona La vitamina C se usa sobre todo como suplemento nutricional y además con fines terapéuticos, ya que administrada bajo una forma adecuada puede prevenir y a menudo curar enfermedades como la gripe. Esta vitamina apoya el sistema inmune, incrementando la concentración de inmunoglobulinas en el suero sanguíneo. El ácido ascórbico puede ser administrado por vía oral, intramuscular, subcutánea e intravenosa. Por vía oral, la vitamina C se absorbe a través de un proceso de transporte activo, siendo muy amplia su distribución, aunque las mayores concentraciones se observan en los tejidos glandulares. La mayor parte del ácido ascórbico se oxida de forma reversible a ácido dehidroascórbico, siendo el resto transformado en metabolitos inactivos que se excretan en la orina. Cuando existe un exceso de ácido ascórbico en el organismo, se elimina sin metabolizar, lo que sirve para determinar analíticamente si existe o no un estado de saturación de vitamina C. El ácido ascórbico es una molécula orgánica muy inestable ante fuentes de calor e incluso ante fuentes luminosas ya que es fotosensible por lo que la exposición de los zumos (naranja, limón, etc…) hace que el ácido ascórbico se descomponga. Un zumo concentrado puede ser un zumo de fruta de menor calidad y por tanto al añadirle el exceso de vitamina C queda en niveles de esta vitamina algo más altos que los que corresponden a un zumo natural. Legalmente está permitida la adición de ácido ascórbico a los zumos para compensar la cantidad de ácido ascórbico que se descompone a causa del tratamiento térmico durante todo el proceso de elaboración y envasado, así como a la descomposición de dicho ácido por ser este una sustancia fotosensible. 13 Su distribución está prohibida | Descargado por Juan Sebastian Rodriguez ([email protected])



La carencia de esta vitamina origina enfermedades como por ejemplo indicar que los navegantes de Castilla y Portugal que durante los siglos XV y XVI surcaron el mundo, en muchas ocasiones padecían una enfermedad llamada “escorbuto” debido a la falta de esta vitamina C. Hacían travesías muy largas durante mucho tiempo sin consumir alimentos frescos (frutas ni verduras).

Fórmula del ácido deshidroascórbico (DHA)

OBJETIVOS Comprobar la aplicación de una técnica volumétrica por retroceso para análisis de vitamina C. - Evaluar el empleo del anión tiosulfato como valorante y la determinación del punto final con indicadores redox. - Determinar el contenido de vitamina C en un preparado farmacéutico y en un zumo natural por valoración redox. - Verificar que el contenido de principio activo de un medicamento responde al valor promedio de los resultados alcanzados en el análisis. −

FUNDAMENTO El ácido ascórbico en un agente reductor suave que es oxidado por el yodo en medio ácido de forma rápida y cuantitativa. Para su determinación mediante valoración redox, en primer lugar se genera un exceso conocido de anión triyoduro mediante la reacción en medio ácido de yodato (patrón primario) con un exceso de yodo: 0

-

E (IO3 / I2) = + 1,195 V Seguidamente se deja que transcurra la reacción entre el triyoduro generado y el ácido ascórbico:

Finalmente se valora el exceso de triyoduro con una disolución patrón de tiosulfato. Se aplica por tanto una valoración por retroceso. E0 (I2 / I- ) = + 0,5355 V

OC

OC

COH

CO O

COH

O CO

ox

+ CH 2

-2 e

-

2H+

CH

CHOH

CHOH

CH 2 OH

CH 2 OH




MATERIALES -

Bureta Matraces aforados Matraces erlenmeyers Soporte. Nueces, pinzas de sujeción Vasos de precipitados.

REACTIVOS - KIO3 0,01 M (100 mL). Calcular la cantidad necesaria y pesarla. Esta cantidad es necesario pesarla con precisión y disolverla evitando pérdidas a volumen exacto, ya que es una concentración de referencia. Calcular la concentración exacta de la disolución preparada. - KI sólido. - Na2S2O3.5H2O 0,05 M (250 mL). Calcular los gramos de tiosulfato sódico pentahidratado que ha de pesarse para preparar 250 mL de disolución.Disolver en agua desionizada hervida y enrase en matraz aforado. - Almidón (indicador) - H2SO4 0,5 M (200 mL). En un vaso de precipitados verter lentamente y con mucha precaución el volumen de ácido calculado sobre unos 150 mL de agua desionizada y completar posteriormente con agua desionizada hasta un volumen de 200 mL. - HCl concentrado - Muestras conteniendo (AA): Productos farmacéuticos conteniendo ácido ascórbico (Redoxón, etc…), zumos de naranja, limón, etc…

PROCEDIMIENTO 1.- Factoración de la disoluci ón de tiosulf ato . 1.1.- Verter en matraz erlenmeyer una alícuota de 10 mL de yodato potásico ( KIO3 0,01 M), medidos con pipeta aforada. 1.2.- Seguidamente añadir 0,4 g de yoduro potásico (KI) y 2 mL de la disolución de H2SO4 0,5 M. 1.3.- Enrasar la bureta a cero con la disolución de tiosulfato sódico y comience a valorar hasta que la disolución contenida en el m. erlenmeyer pierda casi todo su color, quedando un amarillo pálido. A continuación añada 0,4 mL del indicador de almidón y siga valorando hasta que pierda totalmente el color azul. Realice la valoración por triplicado. Calcule la concentración exacta de la disolución preparada.

2.- Preparación de la muestra (Redoxón, etc…) Pese en un vaso de precipitados una cantidad conocida entre 0,3-0,4 g del contenido de un sobre ó tableta del preparado farmacéutico previamente triturado. Disuélvalo en agua desionizada y lleve a un volumen final de 250 mL en matraz aforado.

3.- Determin ación de ácido ascórbic o en un prod ucto farmacéutic o (Redoxón, etc…) 3.1.- Tomad una alícuota de 20 mL de dicha muestra (con pipeta aforada) y transfiérala a un matraz erlenmeyer. Añadir agua desionizada hasta aproximadamente unos 80 – 100 mL 3.2.- Añadir seguidamente 0,4 g de yoduro potásico (KI), 10 mL de la disolución de yodato potásico (KIO3) (medidos con pipeta aforada) y 2 mL de la disolución de H2SO4 0,5 M. La disolución tomará un color rojizo característico del yodo y se valora con Na2S2O3.5H2O 0,05 M hasta que el color sea amarillo pálido (cuando quede poco yodo). En este momento se añaden 2 mL de almidón y se continúa la valoración hasta la desaparición del color azul del complejo del indicador con el yodo (I 3- - Almidón) Tened cuidado de no añadir el almidón demasiado tarde, ya que uno de los excipientes del compuesto farmacéutico imparte a la disolución un ligero color amarillo. Lleve a cabo esta valoración por triplicado. 15 Su distribución está prohibida | Descargado por Juan Sebastian Rodriguez ([email protected])



4.- Determin ación del ácido ascórbico en un zumo natural . 4.1.- Tomamos 3 mL de zumo con la pipeta aforada y trasvasar a un matraz erlenmeyer. 4.2.- Añadir 20 mL de la disolución de KIO3 0,01 M 4.3.- Añadir 20 mL de la disolución de KI 0,01 M. 4.4.- Añadir 3 mL de HCl concentrado. 4.5.- Enrasar la bureta con la disolución de tiosulfato sódico 0,01 M 4.6.- Valorar el yodo presente en el matraz erlenmeyer con la disolución de tiosulfato sódico 0,01 M - Valorar, añadiendo el almidón cuando quede poco yodo como se indicó anteriormente. Llevar cuidado de no añadir el almidón demasiado tarde. Realizar esta valoración por triplicado.

TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES Zumo

Masa del comprimido (g): Ensayo

VmL alícuota muestra

VmL consumido S2O32-

Ensayo

1

1

2

2

3

3

VmL

muestra

VmL consumido S2O32-

CÁLCULOS El ácido ascórbico en presencia de yodo, se oxida, siendo el yodo el oxidante para la realización de este proceso redox. El proceso anterior lo realizamos con exceso de oxidante. El yodo en exceso se obtiene al hacer reaccionar el iodato de potasio con el ioduro de potasio. Cuando el ácido ascórbico se oxida en presencia de exceso de yodo, se transforma en el ácido deshidroascórbico (DHA). Se añade KI para que se produzca Yodo libre. Se añade también KI en exceso sobre el iodato potásico, para impedir que el yodo se evapore. Conocida la cantidad de yodo generada, procedemos a valorar el exceso de yodo sobrante después de valorar el ácido ascórbico con una disolución de tiosulfato sódico de concentración conocida, es decir, procedemos a la realización de una valoración por retroceso. Para la aparición del yodo, tiene lugar la siguiente reacción química:

[KIO3] =

n V

KIO3 + 6 HCl + 5 KI → 3 I2 + 6 KCl + 3 H2O n [ Na2S2O3.5H2O] = V niodo = ½ ntiosulfato sódico niodo = 3 niodato potásico niodo reaccionan = nexceso - nconsumidos nácido ascórbico = niodo

;

RESULTADOS 1.- Calcular los gramos y el porcentaje de ácido ascórbico en el preparado farmacéutico. 2.- Desarrollar las reacciones que se producen, poniendo las fórmulas desarrolladas. 3.- Expresa los resultados en miligramos de ácido ascórbico por comprimido. 4.- Constatar si el contenido de ácido ascórbico encontrado se halla en concordancia con el valor suministrado por el fabricante (1 g de AA/comprimido). 5.- Calcular el promedio y la reproducibilidad el análisis expresado en términos de desviación estándar relativa (RSD, %).


Practica de Yodimetrias y Yodometrias

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