TITULAÇÕES DE ÓXIDO REDUÇÃO
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- Theodoro Prada Teixeira
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1 TITULAÇÕS D ÓXIDO RDUÇÃO Fe 3 (Titulate) = S (Titulad) = stra = Fe 3 e - Fe (x e -, ) = 0,77 V S 4 e - S (x e -, ) = 0,5 V Fe 3 S Fe S 4 Demiar parâmetrs relativs a par S 4 /S de (). Demiar parâmetrs relativs a par Fe 3 /Fe de (). screver as semi-reações a frma de reduçã. = 0,0596 [S lg S 4 3 ( ) = ( ) 0,0596 [ S lg [ S 4 () = 0,0596 [ Fe lg [ Fe 3 3 0,0596 [ Fe = ( ) lg 3 () [ Fe cm: ( ) = ceficiete estequimétric da stra a reaçã glbal ( ) = cefiete estequimétric d ulate a reaçã glbal
2 N Pt de quivalêcia: = = eq (3) Subsuid-se a equaçã (3) as equações () e () tem-se: 4 0,0596 [ S ( ) eq = ( ) lg (4) [ S 3 0,0596 [ Fe ( ) eq = ( ) ( ) lg (5) [ Fe 4 0,0596 [ S eq = lg (6) [ S 3 0,0596 [ Fe eq = lg (7) [ Fe Csiderad que ptecial pt de equivalêcia deve ser um valr itermediári etre ptecial padrã d sistema ulate (Fe 3 /Fe ) e ptecial padrã da stra (S 4 /S ), pde-se determiar eq smad-se as equações (6) e (7). Clcad-se 0,0596 em evidêcia e csiderad que a sma de lg = lg da multiplicaçã, tem-se: 0,0596 [ S [ Fe = eq eq lg (8) [ S [ Fe 4 3
3 Cm Pt de quivalêcia: A equaçã (8) se reduz a: [Fe = [S 4 e [Fe 3 = [S (vide equaçã glbal de reaçã) eq eq = (9) e = eq Geeralizad: ( 0,5) 0,77 eq = = 0, 36 V 3 eq = ( ( ) ( ) ) Cm sed ceficiete estequimétric ectrad a equaçã glbal balaceada!!!
4 INDICADORS D ÓXIDO-RDUÇÃO Sã sistemas reais de óxid reduçã uma vez que pssuem um cmprtet que depede apeas da mudaça de ptecial d sistema e ã da mudaça de ccetraçã ds reagetes: Id (x) S H e- Id (red) cr cr Smete algus idicadres de óxid-reduçã sã verdadeirs. screved a equaçã de Nerst para idicadr: Id [ [ S 0,0596 Id( x) H = lg () Id [ Id( red) De maeira aálga as idicadres ácid/base tems: [Id Quad [Id (x) (red) = 0 [ Id( x) = 0 [ Id( red) subsuid a equaçã: 0,0596 0,0596 = () S Id Id lg [H [Id Quad [Id (x) (red) = 0 [ Id( red) = 0 [ Id( x) subsuid a equaçã: 0,0596 0,0596 = (3) S Id Id lg [H
5 Deste md a variaçã de ptecial sfrida pel idicadr é dada pr: xempl: 0,0596 S 0,0596 = Id lg [H ' 0,0596 Id = Id ± (V) (4) Id ± Cmplex de Fe(II) cm rtfeatrlia, demiad de ferría: Fe(II) 3.. N.. N N N N Fe N N N Reaçã Redx da Ferría: [Fe (Feat) 3 3 e - [Fe (Feat) 3 =,06 azul pálid vermelh Faixa de trasiçã d idicadr:,06 0,0596/ =, V,06 0,0596/ =,00 V Ptecial d sistema <,00 V sluçã fica azul pálid. Ptecial d sistema >, V sluçã fica vermelha. Para mudaça de cr ítida, d idicadr deve diferir de pel mes 0,5 V ds pteciais padrã da stra e ulate.
6 Titulaçã de Fe cm ís Ce 4 Ce 4 Ce 4 /Ce 3 =,44 V Fe 3 /Fe = 0,77 V sist, Pt de quivalêcia? Fe eq = (,44) ( 0,77) eq = =, V pderia se utilizar cm idicadr a ferría Titulaçã de S cm Fe 3 Fe 3 Fe 3 /Fe = 0,77 V S 4 /S = 0,5 V sist, Pt de quivalêcia? S eq = ( 0,77) ( 0,5) eq = = 0, 36 V 3 Ferría ã pderia ser utilizada cm idicadr. Idicadr de óxid-reduçã específic Sã substâcias que reagem de frma específica cm um ds participates da reaçã (reagete u prdut) para prduzir uma mudaça de cr. N cas acima, pdís usar SCN - Fe 3 6 SCN - [Fe (SCN) 6 3- vermelh
7 Curva de ulaçã de ís Fe (stra) cm ís Ce 4 (ulate) Ce 4 Fe [Ce 4 = 0,000 [Fe = 0,000 V stra = 5,00 ml Vlume Ce 4 = Tem-se em sluçã apeas Fe. O Fe 3 que existe, em quatidade de traçs, prvém da xidaçã de Fe pel xigêi atmsféric. Assim ptecial para Vlume Ce 4 = 0 ã é calculad. Vlume Ce 4 = 5,000 ml de milimls iiciais de Fe = 5,00 x 0,000 =,500 milimls de milimls de Ce 4 adic = 5,000 x 0,000 = 0,5000 milimls = de milimls de Fe 3 frmads de milimls de Fe que sbr =,000 milimls Fe,000 [ sbra = = 6,667 0 (5,00 5,000) Fe3 0,5000 [ frmada = =,667 0 (5,00 5,000) sist 3 3 Fe / Fe = [ Fe 0,0596 lg [ Fe sist = 0,75 V
8 Vlume Ce 4 adic =,50 ml de milimls iiciais de Fe = 5,00 x 0,000 =,500 milimls de milimls de Ce 4 adic =,50 x 0,000 =,50 milimls = de milimls de Fe 3 frmads Fe3,50 [ frmada = = 3,333 0 (5,00,50) Fe,50 [ sbra = = 3,333 0 (5,00,50) sist = Fe 3 / Fe [Fe 0,0596 lg [Fe 3 Fe sist = 3 = 0,77 V / Fe m cmparaçã cm as ulações de eutralizaçã que quad [ácid = [base cjugada tem-se: Vlume Ce 4 adic = 0,00 ml ph = pk Fe 0,5000 [ sbra = =, 0 (0,00 5,00) Fe3,000 [ frmada = = 4,444 0 (0,00 5,00) sist 0,8 V
9 Vlume Ce 4 adic = 4,90 ml sist = 0,9 V Vlume Ce 4 adic = 5,00 ml Pt de quivalêcia eq = ( 0,77) (,44) eq = =, V Quad se tem excess Ce 4 (ulate) Vlume Ce 4 adic = 5,0 ml Cm td Fe fi ulad, quem dita ptecial é par Ce 4 /Ce 3 de milimls iiciais de Ce 3 = 5,00 x 0,000 =,500 milimls frmad as custas ds 5,00 ml de Ce 4 adiciads de milimls de Ce 4 em excess = 0,000 mililitrs x 0,000 mls = 0,0000 milimls Ce4 0,0000 [ excess = =,000 0 (50,00 0,0) Ce3,5000 [ = = 4,990 0 (50,00 0,0) 4 sist = Ce / Ce,44 V 0,0596 [Ce lg 3 [Ce ,04 V 4 sist,30 V
10 Vlume Ce 4 adic = 30,00 ml Ce3,500 [ = = 4,546 0 (5,00 30,00) Ce4 5,000 [ adic = = 9,09 0 (5,00 30,00) 3 Vlume Ce 4 adic = 50,00 ml sist,40 V Ce3 (5,00 0,000) [ = = 3,33 0 (50,00 50,00) Ce4 (5,00 0,000) [ excess = = 3,33 0 (50,00 50,00) sist = 4 3,44 V Ce = / Ce similar a ph = pka quad [ácid e [base cjugada sã iguais Tabela I. Titulaçã de 5,00 ml de sluçã 0,000 de ís Fe cm sluçã 0,000 de Ce 4. ix Y = Ptecial / V ix X = Vlume T / ml 0,75 5,00 0,77,50 0,8 0,00 0,9 4,90,30 5,0,40 30,00,44 50,00 Curva de Titulaçã
11 Figura. Titulaçã de 5,00 ml de sluçã cted 0,000 de ís Fe cm sluçã 0,000 de Ce 4
12 Titulaçã de Fe cm O 4 - O 4 - [O 4 - =, Fe, [H =,0 [Fe = 0,000 Vlume Fe = 00,0 ml O Fe 8 H 5 Fe 3 4 H O Vlume de O 4 - adic = 0,00 ml de milimls iiciais de Fe = 00,0. 0,000 = 0,00 milimls de milimls de O 4 - adic = 0,00., = 0,000 milimls de milimls de Fe 3 frmads = 5. 0,000 =,000 milimls de milimls de Fe que sbr = 0,00,000 = 9,000 milimls 3 sist = Fe 3 / Fe 0,0596 [Fe lg [Fe Fe3,000 [ frmada = = 9,09 0 (00,0 0,0) Fe 9,000 [ sbra = = 8,8 0 (00,00 0,00) 3 Fe sist = 3 = 0,77 V / Fe sist 0,7 V
13 Vlume de O 4 - = 30,00 ml de milimls de Fe iiciais = 0,00 milimls de milimls de O 4 - adic = 30,00 x,000 x 0 - = 0,6000 milimls de milimls de Fe 3 frmads = 5 x 0,6000 = 3,000 milimls de milimls de Fe que sbr = 7,000 milimls 3,000 ( ) 0, ,0 sist = 0,77 lg 0,75 V 7,000 ( ) 30,0 Vlume de O 4 - adic = 50,00 ml de milimls de Fe iiciais = 00,00 x 0,000 = 0,00 milimls de milimls de O 4 - adic = 50,00 x,000 x 0 - =,000 miliml de milimls de Fe 3 frmads = 5 x,000 = 5,000 milimls de milimls de Fe que sbr = 0,000 5,000 = 5,000 milimls 50% d Fe fi ulad gerad 50% de ís Fe 3 5,000 ( ) 0, ,0 sist = 0,77 lg = 0,77 V 5,000 ( ) 50,0 Vlume de O - 4 = 70,00 ml Vlume de O - 4 = 90,00 ml Vlume de O - 4 = 99,00 ml Vlume de O - 4 = 00,00 ml sist = 0,79 V sist = 0,83 V sist = 0,89 V sist = 0,95 V eq ( 0,77) (5,5) 0,0596 [ H = lg ( 5) 6 eq =,39 V Após p quivalêcia, par redx em sluçã é O 4 - /
14 Vlume de O 4 - adic = 00,0 ml de milimls de O 4 - excess = 0,000 x,000 x 0 - =, m de milimls de = de milimls de O 4 - adiciads até pt de quivalêcia = 00,0 x,000 x 0 - =,000 milimls 3,000 0 [ O 4 excess = = 9, ,0,000 [ = = 9, ,0 6 6 sist = O / 4 0,0596 9,995 0 lg 5 3 9, ,035 V sist =,5 0,035 sist,48 V 0, lg [H Vlume de O - 4 = 0,0 ml Vlume de O - 4 = 0,0 ml Vlume de O - 4 = 00,0 ml sist =,48 V sist =,49 V sist =,50 V Tabela II. Titulaçã de 00,0 ml de sluçã cted 0,000 de ís Fe cm sluçã de KO 4, Vlume de O - 4 / ml sist / V 0,00 0,7 30,00 0,75 50,00 0,77 00,00,39 00,0,48 0,00,48 0,00,49 30,00,50 Curva de Titulaçã
15 Figura. Titulaçã de 00,0 ml de sluçã de ís Fe cm sluçã,000 x 0 - de KmO 4
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; 2N 2N.! " j %.(1 & q)2 N & j.q j. j!(2n & j)!
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