Práctica 9: Titulación redox

OBJETIVO: Investigar la cantidad de peróxido de hidrógeno presente en el agua oxigenada comercial.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

El agua oxigenada comercial es una disolución de peróxido de hidrógeno en agua destilada con una concentración variable entre el 3 y el 30 %. Esta concentración suele expresarse en términos de volúmenes, lo que quiere decir el volumen de oxígeno liberado por un volumen de disolución, p. ej.: si tenemos agua oxigenada de 10 vol entonces 1 L de l amisma liberará 10 L de oxígeno en CCNN, de acuerdo a la reacción: 2 H2O2 → 2 H2O + O2, donde 2 moles de peróxido de hidrógeno (34 g) liberan 1 mol de oxígeno gaseoso, o sea, 22.4 L en CCNN.

La reacción entre el peróxido de hidrógeno y el permanganato en medio ácido es la siguiente:

2 MnO4- + 5 H2O2  +  6 H+  →  2 Mn+2 + 5 O2 + 8 H2O

MATERIALES:

• Pie y pinza
• Bureta
• Erlenmeyer
• Pipeta
• Matraz aforado de 100 mL
• KMnO4 0.05 M
• Agua oxigenada comercial
• H2SO4 2 M

SECURIDAD:

• Usa gafas de seguridad.
• Las sustancias empleadas son tóxicas: en caso de contacto con la piel, lavar con abundante agua.

PROCEDIMIENTO:

1. Coloca la bureta en el pie con la pinza. Llénala con el permanganato, asegurándote de que no quedan burbujas, y enrásala a 0.
2. Haz una disolución de agua oxigenada tomando 10 mL de la comercial y diluyéndola hasta 100 mL en el matraz aforado con agua destilada.
3. Toma 25 mL de esta disolución con la pipeta y pásala al erlenmeyer. Añade 25 mL de ácido sulfúrico y 25 mL de agua destilada.
4. Titula la mezcla con el permanganato hasta que permanezca un ligero color violeta en el erlenmeyer (eso significa que has puesto justo una gota de más).
5. Anota el volumen gastado y repite el procedimiento para confirmar el resultado.

TAREAS:

1. Haz una tabla con tus resultados.
2. Calcula la concentración de peróxido de hidrógeno del agua oxigenada comercial teniendo en cuenta la estequiometría de la reacción y la dilución realizada y compara tu resultado con lo que viene en el bote.
3. Evalúa el procedimiento en cuanto a precisión y exactitud de los resultados. Expón detalladamente debilidades y fuentes de error del método y soluciones para las mismas.

RESULTADOS:

1.

Volumen del permanganato potásico

2. Para realizar esta práctica voy a considerar solo la media de dos de los tres volúmenes que he conseguido, ya que son prácticamente iguales. La media entre 16.8 y 16.9 es 16.9, y este es el volumen que utilizaré.

Para calcular la concentración de peróxido de hidrógeno del agua oxigenada primero averiguamos los moles del permanganato de potasio. Para eso, utilizamos la molaridad de esta sustancia, que sabemos que es 0.05 M y la multiplicamos por el volumen en litros obtenido, con lo que la fórmula quedaría así:

Molaridad= Moles/ Volumen en litros de la disolución; Molaridad x Volumen de la disolución= Moles

0.05= x/ 0.01685; 0.05 x 0.01685 = x; x = 0.0008425 moles de permanganato de potasio

Redondeamos a 0.000843, porque debemos tener el mismo número de cifras significativas.

A continuación, aplicamos estequiometría para averiguar los moles de agua oxigenada que tenemos.

2 moles de permanganato -------------------------- 5 moles de agua oxigenada

0.000843 moles de permanganato -------------------- x moles de agua oxigenada

x = 0.00211 moles de agua oxigenada

Como hemos utilizado 25 mL de agua oxigenada, multiplicamos el número de moles entre 0.025 L, y con esto nos da la concentración.

0.00211/0.025= 0.0844 moles/L

Finalmente, multiplicamos la concentración por 10,ya que durante el experimento mezclamos 10 mL de peróxido de hidrógeno con 100 mL de agua; y en el bote el agua oxigenada  es 10 veces mayor.

0.0844 x 10= 0.844 M

CONCLUSIÓN:

Como podemos comprobar en los cálculos que hemos hecho arriba, la concentración de peróxido de hidrógeno del agua oxigenada comercial es 0.844 M, que es la solución que nos tenía que salir, ya que el agua oxigenada que hemos utilizado para el experimento era del 3%, que corresponde a 0.885 M.

EVALUACIÓN: