Equilibrio y volumetria

Análisis Químico
Grado Bioquímica
Curso 2011/12

TEMA 5
EQUILIBRIOS Y VOLUMETRÍAS DE
OXIDACIÓN-REDUCCIÓN

La determinación de muchos analitos comunes en disciplinas tales como la Química, la Biología
o las Ciencias Ambientales puede llevarse a cabo mediante volumetrías redox, tratándose de
procedimientos analíticos ampliamente usados en el laboratorio analítico. Este tema comienza
porintroducir los conocimientos básicos de electroquímica necesarios para entender los
principios en los que se fundamentan diversos métodos analíticos basados en reacciones de
oxidación-reducción, para pasar a estudiar, de entre dichos métodos, las volumetrías redox. Se
presentan importantes aplicaciones del potencial estándar de electrodo, tales como el cálculo
de constantes de equilibrio enreacciones de oxidación-reducción y la elaboración de curvas de
valoración. El tema concluye con una exposición de los principales patrones de oxidantes y
reductores empleados en Química Analítica.

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Análisis Químico
Grado Bioquímica
Curso 2011/12

1.

Generalidades de los equilibrios de oxidación-reducción
1.A. Conceptos básicos
1.B. Celdas electroquímicas
1.C. Potenciales deelectrodo
1.D. Ecuación de Nernst
1.E. Potencial normal y constante de equilibrio
1.F. Potencial formal

2.

Valoraciones redox
2.A. Construcción de una curva de valoración redox
2.B. Variables que influyen en la forma de la curva de valoración

3. Detección del punto final en valoraciones redox
3.A. Potenciometría
3.B. Indicadores de oxidación-reducción

4. Aplicaciones de lasvaloraciones redox
4.A. Agentes oxidantes y reductores auxiliares
4.B. Aplicaciones de agentes oxidantes patrón
4.C. Aplicaciones de agentes reductores patrón

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Curso 2011/12

1. GENERALIDADES DE LOS EQUILIBRIOS DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN
1.A. CONCEPTOS BÁSICOS
Una reacción de oxidación-reducción es un tipo de reacción en la que se
transfieren electrones deun reactivo a otro. Una sustancia que tiene una fuerte
afinidad por los electrones se conoce como agente oxidante u oxidante; el agente
oxidante, como su nombre indica, tiene facilidad para oxidar a otras especies y él
mismo sufre reacciones de reducción. El agente reductor o reductor es una especie
que cede electrones con facilidad, sufriendo por tanto él mismo reacciones de
oxidación.Cualquier reacción redox puede dividirse en dos semirreacciones, donde se
especifica las especies que ganan y las que pierden electrones. Para ajustar una
semirreacción debe cumplirse que el número de átomos de cada elemento y la carga
neta debe ser igual en los dos lados de la ecuación. Por otro lado, para ajustar la
reacción redox global el número de electrones cedidos por el reductor ha de serigual
al número de electrones captados por el oxidante. En la reacción de Ce(IV) con Fe(II) el
número de electrones transferidos en las dos semirreacciones ajustadas es el mismo;
sin embargo, en la reacción de MnO4- con Fe(II) no ocurre así, por lo que para que el
número de electrones ganados por una especie sea igual al de electrones perdidos por
la otra, es necesario multiplicar lasemirreacción Fe(II)/Fe(III) por cinco.

QUÍMICA Y ELECTRICIDAD
Si hacemos circular los electrones procedentes de una reacción redox a través de un
circuito eléctrico, podremos extraer información sobre dicha reacción al medir la corriente y el
voltaje en el circuito. De hecho, la corriente eléctrica es proporcional a la velocidad de la
reacción y el voltaje a la variación de energía libre de lareacción electroquímica. Además, por
medio de ciertas técnicas analíticas, es posible medir el voltaje e identificar las sustancias
reaccionantes.

La carga eléctrica (q) se mide en culombios (C), y se calcula como el producto
del número de moles de electrones por la constante de Faraday. El valor de la
constante de Faraday corresponde a la carga eléctrica de un mol de electrones.
Se denomina...