Permanganimetria

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PERMANGANIMETRÍA

                                                      
               INTRODUCCIÓN
        La volumetría redox (óxido - reducción) consiste en la medición del volumen necesario de una sustancia oxidante o reductora para determinar el punto final de una reacción redox.
Paracalcular el peso equivalente de una sustancia oxidante o reductora, se debe dividir el peso molecular de la misma con respecto al cambio del número de oxidación.
Las soluciones de los oxidantes más comunes en la titulación de los reductores son los siguientes: KMnO4, K2Cr2O7 y el KI, mientras que los reductores más comunes son:   Na2C2O4,  H2C2O4, y el Cl−.
           Preparación y Valoración de unasolución de KMnO4 0.1 N.
           Fundamento:
        El KMnO4 no puede utilizarse como patrón primario debido a que aún el KMnO4 para análisis contiene siempre pequeñas cantidades de MnO2. Además cuando se prepara la solución de permanganato de potasio, el agua destilada puede contener sustancias orgánicas que pueden llegar a reducir el KMnO4 a  MnO2 y el mismo  KMnO4 es capaz de oxidar alagua según la siguiente ecuación:
4 KMnO4 + 2 H2O   3 O2  + 4 MnO2  +  4 KOH 
Esta reacción es catalizada por el mismo MnO2 que se va formando, debido al calor, la luz, la presencia de ácidos o bases y sales de Mn, pero si se toman las debidas precauciones en la preparación de la solución y en la conservación de la misma, la reacción puede hacerse razonablemente lenta. Una vez que se disuelve elKMnO4 se debe calentar la solución para acelerar la oxidación de la materia orgánica, con la consiguiente precipitación de  MnO2 y posteriormente enfriar para que se coagule el  MnO2, inicialmente coloidal. A continuación debe separase el MnO2 par evitar que catalice la descomposición del KMnO4. Dicha separación se realiza por filtración con lana de vidrio o con crisol de vidrio, nunca con papelde filtro.
La solución filtrada debe guardarse en frascos oscuros color ámbar y de ser posible con tapón esmerilado para evitar la acción de la luz y la contaminación con  polvillo atmosférico. La solución así preparada y conservada, es estable durante algunos meses, ésta se debe valorar con  un patrón primario reductor tal como el  Na2C2O4 anhidro o el As2O3 ,  etc. El más utilizado es elNa2C2O4  el que se puede adquirir con un muy elevado grado de pureza y que al disolverse en medio ácido (H2SO4 ) se transforma en   H2C2O4  según la siguiente reacción:
 2 KMnO4 + 5 Na2C2O4  + 8 H2SO4    2 MnSO4   + K2SO4  + 5 Na2SO4  + 10 CO2 + 8 H2O 
con un cambio en el número de oxidación de:  Mn7+   + 5e−    Mn++  
por lo que el peso equivalente de permanganato de potasio resulta:
               158 g mol de KMnO4                     5.0 g mol / eq. g. de  cargas electrónicas | = | 31.6 eq. g. |
Para obtener resultados concordantes y estequiométricos debe seguirse una metodología operativa muy estricta, que consiste en:
a. La temperatura de la solución debe ser aproximadamente de 80 °C. (una ebullición incipiente) pues a temperaturas menores la reacción es muy lenta y atemperaturas mayores, ya en franca ebullición se produce la descomposición del  H2C2O4 en CO  y  H2O.
b. Por tratarse de un proceso autocatalítico (el catalizador son los iones de Mn++ que se forman), al comienzo de la valoración, la concentración de los iones de Mn++ es muy baja y la reacción es muy lenta, pero luego de agregar algunos mililitros del  KMnO4 , la concentración aumenta y la reacciónse hace instantánea.
c. En la valoración con KMnO4 0.1 N  el indicador es el mismo KMnO4  pues bastan unas gotas más para dar una coloración rosada. Este color del punto final desaparece lentamente por la reducción gradual del  KMnO4  por la presencia de iones Mn++ y Cl−, por lo tanto debemos esperar que tal coloración persista por espacio de treinta segundos.
Técnica:
Preparación de una...