Titolazioni ossidimetriche

I metodi ossidimetrici più usati sono la permanganometria, la iodometria, la bromatometria, la bicromatometria, la cerimetria.

Permanganometria.

Lo ione permanganato è , tra gli agenti ossidanti, il più usato in quanto ha un potenziale normale di riduzione tanto elevato da determinare reazioni quantitative con la maggior parte dei riducenti . Inoltre , impartendo una colorazione intensa alle soluzioni anche se diluite, non richiede l’uso di indicatori in quanto lo stesso permanganato funge anche da indicatore.

La permanganometria i basa sulla sulla semireazione di riduzione

MnO4 + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ + 5 H2O

Che avviene in ambiente acido per acido solforico . L’acido cloridrico non può essere usato perché verrebbe ossidato a cloro dal permanganato .

La permanganometria in ambiente acido viene usata per la determinazione del Fe(II) che viene ossidato a Fe(III) , dell’As (III) che viene ossidato a As(V) , dello Sn(II) che viene ossidato a Sn(IV), dello ioduro che viene trasformato in iodio molecolare nonché degli ossalati che vengono trasformati in carbonati e del perossido di idrogeno che viene trasformato in ossigeno .

A titolo di esempio vengono riportate alcune reazioni redox che vengono sfruttate da tale tecnica ossidimetrica :

5 C2O42- + 2 MnO4 + 16 H+ = 10 CO2 + 2 Mn2+ + 8 H2O

10 I + 2 MnO4 + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5 I2 + 8 H2O

5 Fe2+ + MnO4+ 8 H+= 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O

Esercizi

1)       27.5 mL di una soluzione 0.100 M di MnO4 sono stati usati per titolare 13.0 mL di una soluzione contenente lo C2O42- . Calcolare la concentrazione molare dello ione ossalato.

Moli MnO4 = 0.0275 L x 0.100 M = 0.00275

Poiché il rapporto stechiometrico tra il permanganato e l’ossalato è di 1 : 5 le moli dello ione ossalato sono pari a

Moli ossalato = 0.00275 x 5 =0.0138

Pertanto il titolo della soluzione di ossalato è pari a

[C2O42-] = 0.0138 / 0.0130 L = 1.06 M

2)     21.0 mL di una soluzione 0.110 M di MnO4sono stati usati per titolare 10.5 mL di una soluzione contenente lo ione I. Calcolare la concentrazione molare dello ione I.

Moli MnO4= 0.0210 L x 0.110 M =0.00231

Poiché il rapporto stechiometrico tra il permanganato e lo ione I è di 1 : 10 le moli dello ione I sono pari a 0.00231 x 10= 0.0231

Pertanto il titolo della soluzione di ioduro è pari a

[I] = 0.0231 / 0.0105 L =2.20 M

3)     32.0 mL di una soluzione 0.120 M di MnO4 sono stati usati per titolare 12.5 mL di una soluzione contenente lo ione Fe2+. Calcolare la concentrazione molare dello ione Fe2+.

Moli di MnO4= 0.0320 L x 0.120 M = 0.00384

Poiché il rapporto stechiometrico tra il permanganato e il Ferro (II) è di 1 : 5 le moli dello ione Fe2+ sono pari a 5 x 0.00384 = 0.0192

Pertanto il titolo delle soluzione contenente lo ione Fe2+ è pari a

[Fe2+] = 0.0192 / 0.0125 L = 1.54 M

Titolazioni iodometriche

La semireazione su cui si basa questo tipo di titolazione è

I2 + 2 e = 2 I

Generalmente tale tipo di titolazioni viene effettuata per determinare il tiosolfato che viene ossidato a tetrationato secondo la reazione
I2 + 2 S2O32- = 2 I + S4O62-

Le titolazioni effettuabili si possono dividere in due gruppi :

1)       Titolazioni dirette di iodio standard (iodimetria)

2)     Titolazioni indirette che utilizzano una soluzione di tiosolfato standard (iodometria)

Il metodo diretto viene usato per titolare alcune sostanze riducenti quali SO32- che viene ossidato a SO42-, S2O32- che viene ossidato a S4O62-, Sn(II) che viene ossidato a Sn(IV).

Il metodo indiretto sfrutta soluzioni di tiosolfato standard. Alla soluzione da titolare viene aggiunto un eccesso di ioduro. La sostanza ossidante si riduce liberando una quantità equivalente di iodio che viene titolato con tiosolfato.

Le sostanze che possono essere determinate tramite questo metodo sono MnO4 che viene ridotto a Mn2- , Cr2O72- che viene ridotto a Cr3+, il rame (II) che viene ridotto a rame (I).

Uno dei vantaggi di tale titolazione è la possibilità di usare un indicatore estremamente sensibile a tracce di iodio che è la salda d’amido.

 Esercizi

35.0 mL di una soluzione 0.150 M di I sono stati usati per titolare 10.0 mL di una soluzione contenente lo ione MnO4. Calcolare la concentrazione del permanganato.

La reazione bilanciata è la seguente :

2 MnO4 + 10 I + 16 H+ = 2 Mn2+ + 5 I2 + 8 H2O

Moli di I = 0.0350 L x 0.150 M = 0.00525

Poiché il rapporto stechiometrico fra lo ioduro e il permanganato è di  10 : 2 le moli dello ione permanganato sono pari a :

0.00525 x 2 / 10 = 0.00105

Pertanto il titola della soluzione di permanganato è pari a

[MnO4] = 0.00105 / 0.0100 L = 0.105 M

 

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Author: Chimicamo

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