preguntas peliminarees quimica

1) Consultas preliminares
1.1) Realizar una curva de valoración teórica para 20 mL de una solución 0.050M de Fe2+ con permanganato de potasio 0.01 M y detección potenciométrica. Electrodo de referencia de calomel.

La reacción de titulación es


Figura 1. Reacción de titulación del ion permanganato y el ion ferroso




Figura 2. Reacciones para las semiceldas

Primero se calcula las mmolesiniciales del Fe2+:

Se determina el volumen de equivalencia:


Antes del punto de equivalencia
Para 1mL de permanganato de potasio agregado:

Por tanto quedan en solución:


Ahora se puede aplicar la ecuación de Nernts para la reacción de la semicelda:

Como el volumen total de solución para el par redox es el mismo, entonces se pueden utilizar las mmoles en lugar de las concentraciones molares, elpotencial de referencia es igual a 0.242V
:

En el punto de equivalencia
Por tanto:
[Fe3+]=5[Mn2+] (1)
[Fe2+]=5[MnO4-] (2)
De cada semireaccion se obtiene:
(3)
Reemplazamos las ecuaciones (1) y (2) en (3):


Teniendo en cuentael electrodo de referencia:

El pH está fijado en 2, la [H+]=10-2

Despues del punto de equivalencia
Si se agregan 21mL entonces:


La concentración de Mn2+ se calcula teniendo en cuenta que en el punto de equivalencia se generaron 0.02mmol de Mn2+.


Los valores calculados, se consignan en la tabla 1:
Volumen de titulante (KMnO4)
mmol Fe3+
mmolFe2+
mmol Mn2+
mmol MnO4-
E (V)
1
0,05
0,95
0,01
00,453
2
0,1
0,9
0,02
0
0,473
4
0,2
0,8
0,04
0
0,493
6
0,3
0,7
0,06
0
0,507
8
0,4
0,6
0,08
0
0,519
10
0,5
0,5
0,1
0
0,529
12
0,6
0,4
0,12
0
0,539
14
0,7
0,3
0,14
0
0,551
16
0,8
0,2
0,16
0
0,564
18
0,9
0,1
0,18
0
0,1585
19,2
0,96
0,04
0,192
0
0,610
19,4
0,97
0,03
0,194
0
0,618
19,6
0,98
0,02
0,196
0
0,629
19,8
0,99
0,01
0,198
0
0,647
20
1
0
0,2
0
0,984
22
1
0
0,2
0,02
1,187
24
1
0
0,2
0,04
1,191
261
0
0,2
0,06
1,192
28
1
0
0,2
0,08
1,194
30
1
0
0,2
0,1
1,195
32
1
0
0,2
0,12
1,196
34
1
0
0,2
0,14
1,197
Tabla 1. Datos de la curva potenciométrica teórica.
Graficamos el Potencial (V) vs volumen de titulante (mL)

Grafica 1. E (V) vs V (mL), para la titulación redox de ion ferroso con el ion permanganato.
2) Diagrama de flujo

3) Preparación de soluciones



4) Cálculos y resultados
Parte 1Se tituló 15 mL de NaCl 0,05M y 10 mL de muestra problema con AgNO3 0,05M, los resultados se consignan en las tablas A y B. En las dos soluciones fue visible la aparición de un precipitado blanco desde el inicio de la titulación, pero la cantidad de este aumento cuando el potencial llego a los 0,263 V y 0,313 V para la solución de NaCl y la muestra problema, respectivamente.
Potencial
(V)Volumen AgNO3 (mL)
Potencial
(V)
Volumen AgNO3 (mL)
Potencial
(V)
Volumen AgNO3 (mL)
0,056
0
0,087
7
0,131
14
0,067
0,5
0,089
7,5
0,138
14,5
0,070
1
0,091
8
0,148
15
0,071
1,5
0,093
8,5
0,164
15,5
0,072
2
0,095
9
0,263
16
0,073
2,5
0,098
9,5
O,338
16,5
O,073
3
0,099
10
0,348
16,8
0,073
3,5
0,102
10,5
0,363
17
0,075
4
0,105
11
0,381
17,5
0,076
4,5
0,109
11,5
0,390
18
0,080
5
0,112
12
0,399
18,5
0,0825,5
0,116
12,5
0,403
19
0,084
6
0,120
13
--
--
0,086
6,5
0,125
13,5
--
--
Tabla A. Valores de los potenciales registrados para la titulación de la solución de NaCl 0,05 M

Potencial
(V)
Volumen AgNO3 (mL)
Potencial
(V)
Volumen AgNO3 (mL)
0,049
0
0,363
5
0,067
0,5
0,365
5,1
0,078
1
0,378
5,5
0,087
1,5
0,389
6
0,095
2
0,394
6,5
0,103
2,5
0,400
7
0,114
3
0,404
7,5
0,128
3,5
0,406
8
0,156
4
0,4118,5
0,313
4,5
0,414
9
0,327
4,6


Tabla B. Valores del potencial registrados para la titulación de la solución de la muestra problema
Parte 2
Se tituló 10 mL de Fe(NH4)2(SO4)26H2O 0,05M con KMnO4 0,01M, los resultados se consignan en la tabla C. La solución de sulfato ferroso amónico inicialmente presento una coloración verde, cuando el potencial llego a los 0,811 V se observó una transición...