Titolazione redox

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Mariù

2016-05-10 16:45

Ciao! Mi aiutereste con questo problema? Ho difficoltà proprio nell'impostarlo :/

Grazie a tutti, come sempre.

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LuiCap

2016-05-10 19:34

In ambiente acido e in presenza di zinco metallico i due atomi di carbonio dei carbonili del menadione aventi ciascuno numero di ossidazione +2 vengono ridotti a +1 ad opera dello Zn, che si ossida da 0 a +2.

La redox bilanciata ci dice che 1 mole di menadione reagisce con 1 mole di Zn.

n menadione = 0,1500 g / 172,186 g/mol = 8,712·10^-4 mol

n Zn = 1 g / 65,39 g/mol = 1,5·10^-2

Il menadione è perciò il reagente limitante e si trasforma tutto nel suo prodotto di riduzione.

L'acido acetico e l'acido cloridrico non sono né la soluzione titolata, né la soluzione titolante, quindi le quantità indicate non servono ai fini del calcolo.

Si formano perciò 8,712·10^-4 mol di prodotto di riduzione che, vengono titolate con una soluzione a titolo noto di Ce(+4); nel corso della titolazione avviene un'altra redox in cui si prodotto di riduzione viene nuovamente ossidato a menadione perdendo due elettroni ad opera del Ce(+4) che si riduce a Ce(+3).

La redox bilanciata ci dice che 2 moli di Ce(+4) reagiscono con 1 mole di prodotto di riduzione del menadione.

Le moli teoriche di Ce(4+) necessarie per formare 8,712·10^-4 mol di menadione saranno:

n Ce(4+) = 8,712·10^-4 mol x 2 = 1,742·10^-3 mol

Dato che il Ce(4+) acquista 1 e- nella sua semireazione di riduzione, abbiamo che la sua normalità è uguale alla sua molarità, perciò il volume teorico sarà:

V Ce(4+) = n/M = 1,742·10^-3 mol / 0,1000 mol/L = 1,742·10^-2 L = 17,42 mL

Nel procedimento che ho scritto ci sono già le indicazioni per rispondere anche al punto b) dell'esercizio.

Prova a scrivere la massa che peseresti del composto indicato.

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Mariù

2016-05-11 07:48

I grammi dovrebbero essere calcolati così:

g= ml x N x PE/1000 = 17.42 x 0.1000 x 707.555/1000 = 1.232 g

E' corretto?

Comunque Luisa, senza il tuo aiuto non avrei mai potuto risolverlo questo problema, i numeri di ossidazione nelle molecole organiche non mi erano mai capitati, lo trovo complicato questo problema.

LuiCap

2016-05-11 11:30

Nel testo al punto a) dell'esercizio c'è scritto che per la titolazione ossidimetrica si utilizza:

nitrato di cerio e ammonio (NH4)2Ce(NO3)6, la cui MM = 548,23 g/mol uguale alla ME = 548,23 g/eq

Nel testo al punto b) dell'esercizio c'è scritto il nome di un altro composto di Ce(IV):

solfato cerico ammonico biidrato (NH4)4Ce(SO4)4·2H2O, la cui MM = 632,56 g/mol uguale alla ME = 632,56 g/eq

Supponendo che si voglia preparare 1 L (non c'è questo dato nel testo e, secondo me, è un errore) di soluzione 0,1000 N di questo composto, i calcoli da effettuare sono:

m = eq x ME = 0,1000 eq x 632,56 g/eq = 63,26 g di solfato cerico ammonico biidrato

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Mariù

2016-05-11 11:59

Non c'è correlazione tra il punto a) e il punto b).

O sbaglio?

LuiCap

2016-05-11 12:08

L'unica correlazione è che qualsiasi composto di Ce(IV) usato in una titolazione ossidimetrica si riduce in un composto di Ce(III) acquistando 1e-, perciò 1 mol = 1 eq.

Era questa l'informazione utile che ti avevo dato nella risoluzione del punto a) per poter risolvere il punto b) ;-)

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Mariù

2016-05-11 12:22

Perfetto, io pensavo che la correlazione fosse legata al volume, per questo avevo usato questa formula.

Grazie Luisa, preziosissima come sempre.

Mariù

2016-05-28 09:45

Ciao a tutti! Vorrei proporvi questo problema, che come dice Luisa, sa tanto di "sagra" della stechiometria e delle equivalenze.

Quale quantità di potassio bromato dovrà essere pesata per liberare una quantità di iodio tale che reagisca con 30.0 ml di sodio tiosolfato, di cui 42.56 ml sono equivalenti a 37.95 ml di una soluzione di iodio che richiede 0,1575 g di anidride arseniosa per 30.0 ml della propria soluzione?

Io ho ragionato così:

neq As2O3 = 0,1575 /PE 0 =,1575/49,46 = 3.1843 ^10-3, che saranno anche gli equivalenti presenti in 30 ml di I2.

Facendo una proporzione so che:

3,1843^10-3:30 = x : 37.95

x = 4.028 ^10-3 = neq I2 in 37.95 ml = neq S2O3 in 42.56 ml

Utilizzando un'altra proporzione mi calcolo il neq in 30 ml di Na2SO3:

4.028^10-3: 42.56 = x :30

X = 2,839 ^10-3 = neq Na2SO3 = neq KBrO3

Mi calcolo i grammi di KbrO3 = neq/PE (PM/6)

E' corretto?

Grazie, come sempre

LuiCap

2016-05-28 12:08

Sì, è corretto.

Il passaggio finale però è:

m KBrO3 = eq x PE (PM/6) ;-)

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Mariù

2016-05-28 12:29

Sì scusami, che erroraccio!

Mariù

2016-09-24 09:17

Ciao! Vi propongo questa titolazione parecchio "ingarbugliata", spero di non aver preso cantonate:

1 ml di permanganato di potassio libera 0.0175 g di iodio da un eccesso di ioduro in ambiente acido. Quanti grammi di un campione contenente 89.2% di biossido di manganese e 10.8% di materiale inerte sono in grado di ossidare la quantità di acido ossalico biidrato che può essere ossidata da 37.12 ml della soluzione di permanganato?

Indicare le reazioni redox con il metodo ionico-elettronico.

Io ho ragionato così:

2MnO4(-) + 10I- + 16H(+) --> 2 Mn(+2) + 5I2 + 8H2O

neq I2 = 0.0175/PE = 0.0175/126.9 = 1.37903^10-4 

N KMnO4 = 1.37903^10-4/1^10-3 = 0.137 N

neq KMnO4 = 37.12 x 0.137/1000 = 5.08544^10-3

neq KMnO4 = neq MnO2

2MnO4(-) +5C2O4(2-) + 6H(+) --> 2 Mn(+2) +10CO2+ 8H2O

g MnO2 = 5.08544^10-3 x 86.9368 = 0.442 g

0.442:100 = x: 89.2

x= 0.394 g campione contenente 89.2% MnO2

Avrò sbagliato tutto?!

Grazie a tutti, come sempre.

LuiCap

2016-09-24 10:47

Manca l'ultima redox:

MnO2 + H2C2O4 + 2 H+ --> Mn2+ + 2 CO2 + 2 H2O

Dalla precedente reazione:

eq KMnO4 = eq H2C2O4

Da quest'ultima reazione:

eq MnO2 = eq H2C2O4

perciò:

eq KMnO4 = eq MnO2 = 5,12·10^-3 eq

ME MnO2 = MM/2 = 86,94 g/mol / 2 eq/mol = 43,47 g/eq

perché nella redox che ho scritto l'MnO2 acquista 2 e- e si riduce a Mn2+

m MnO2 = 5,12·10^-3 eq · 43,47 g/eq = 0,223 g MnO2

89,2 g MnO2 : 100 g campione = 0,223 g MnO2 : x g campione

x = 0,249 g campione

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Mariù

2016-09-24 10:50

Grazie Luisa, se non sbaglio i calcoli mi dimentico comunque qualcosa!

Grazie di cuore per l'aiuto, la disponibilità, la pazienza e la tua grandissima preparazione che metti a disposizione di ciascuno di noi.

GRAZIE!

Mariù

2016-10-06 09:38

Ciao! Mi direste se ho risolto bene quest'esercizio?

Un campione contenente triossido di diarsenico e pentossido di diarsenico, oltre a materiale inerte, viene sottoposto, secondo opportune modalità sperimentali, ad analisi. Supponendo di impiegare 20.1 ml di iodio 0.0500 N in ambiente neutro e, dopo acidificazione e aggiunta di KI, 29.9 ml di sodio tiosolfato 0.1500 N, calcolare la somma delle masse delle specie chimiche presenti.

La reazione del triossido di diarsenico è la seguente:

As2O3 + 2 OH- <---> 2AsO2- + H2O

Io ho ragionato così:

Con la prima titolazione, titolo solo l'anidride arseniosa:

neq I2 = 20.1 x 0.05/1000 = 0.001005 neq 0 neq AS2O3

La seconda reazione libera lo iodio ossidando lo ioduro di tutte le specie di As(V) presenti quelle originali più quelle che si sono formate per ossidazione di As(III), quindi gli eq di As2O5 li ottengo per differenza:

neq S2O3(2-) 0 29.9 x 0.15/1000 = 0.004485

neq As2O5 = 0.004485 - 0.001005 = 0.00348

g As2O3 0 0.004485 x PE (PM/4) = 0.0497 g

g As2O5 = 0.00348 x PE (PM/2) = 0.399 g 

Corretto? Spero di non aver scritto sciocchezze.

Grazie, come sempre per l'aiuto prezioso.

LuiCap

2016-10-06 10:34

La ME dell'As2O5 è MM/4 perché nella semireazione di riduzione perde 4 e-, 2 e- per ogni atomo di arsenico:

As2O5 + 4 e- + 4 H+ --> As2O3 + 2 H2O

La massa di As2O5 risulta 0,200 g.

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Mariù

2016-12-19 10:21

Ciao a tutti, mi direste se ho ragionato bene su questo problema?

Un campione da 8.13 g di un preparato per combattere le formiche è stato decomposto per incenerimento umido con acido solforico ed acido nitrico. L’arsenico nel residuo è stato ridotto allo stato trivalente con idrazina. Dopo la rimozione dell’eccesso di agente riducente, l’As(III) ha richiesto per la sua titolazione 23.77 ml di iodio 0.02425 M in un mezzo leggermente alcalino.

Calcolare la percentuale di anidride arseniosa nel campione di partenza.

La reazione che ho considerato è la seguente:

As2O3 + OH- --> AsO2- + H2O

AsO2- + I2 + 2 H20--> H2AsO4- + 2I- + 2H+

n I2 = 23.77 x 0.02425/1000 = 5.7442^10-4

n eq = n x 2 0 0.00115

m As2O3 = 0.00115 x PE = 0.0547 g

% As2O3 = 0.0547 x 100/8.13 = 0.672%

Spero sia giusto, grazie mille, buona giornata!

LuiCap

2016-12-19 11:54

Il testo dice che la titolazione con I2 avviene in ambiente leggermente alcalino, perciò la redox che avviene è:

AsO2(-) + I2 + 4 OH- --> AsO4(3-) +2 I- + 2 H2O

Il procedimento che hai fatto è corretto, però perché complicarsi la vita passando attraverso gli equivalenti?!?!

n I2 = n AsO2(-) = 5,764·10^-4 mol

1 mol As2O3 : 1 mol AsO2(-) = x mol As2O3 : 5,764·10^-4 mol AsO2(-)

n As2O3 = 2,882·10^-4 mol

m As2O3 = 2,882·10^-4 mol · 197,84 g/mol = 0,05702 g As2O3

% As2O3 = 0,05702 g / 8,13 g · 100 = 0,701%

Attenta a come usi la calcolatrice: nei calcoli intermedi (che sono solo moltiplicazioni e divisioni) devi tenere tutte le cifre e arrotondare solo alla fine.

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Mariù

2016-12-19 16:53

Ciao! Questo esercizio mi lascia perplessa, non capisco il senso di 4 titolazioni:

Per una esperienza di laboratorio è stato preparato un campione contenente ferro cloruro (ico), ossalato acido di sodio e sodio ossalato. Pesato in bilancia analitica, è stato solubilizzato con acqua in un matraccio da 100.0 ml e sono state quindi prelevate aliquote identiche da 25.0 ml che sono state sottoposte alle seguenti analisi:

1) la prima aliquota è stata opportunamente portata a pH = 2.5 e titolata con EDTA sodico 0.1000 M consumando 20.0 ml al viraggio di idoneo indicatore;

2) la seconda aliquota è stata titolata con NaOH 0.1000 N consumando 15.0 ml al viraggio della fenolftaleina;

3) alla terza aliquota è stato aggiunto acido solforico fino ad avere una soluzione 1.0000 M in acido solforico, ed è stata poi effettuata una titolazione con esanitrocerato di ammonio 0.1000 N consumando 40.0 al viraggio di idoneo indicatore;

4) all’ultima aliquota sono stati aggiunti 50.0 ml di acido solforico 1:4 e dopo idoneo riscaldamento è stata effettuata una titolazione con permanganato di potassio 0.1000 N consumando 41.5 ml.

Calcolare i grammi dei singoli componenti la miscela iniziale.

 

1) Con la prima determino il ferro

2) Con la seconda determino NaHC2O4

3) Con la terza Na2C2O4

4) Con la quarta titolo sia NaHC2O4 che Na2C2O4, o sbaglio?

Grazie mille, come sempre.

LuiCap

2016-12-19 19:12

1) OK --> 0,0100 mol FeCl3 = 1,62 g FeCl3

2) OK --> 0,00600 mol NaHC2O4 = 0,672 g NaHC2O4

Le altre due titolazioni sono analoghe perché sia lo ione Ce(4+) che lo ione MnO4(-) ossidano sia l'NaHC2O4 che l'Na2C2O4 in ambiente acido

In ambiente acido:

NaHC2O4 + 1/2 H2SO4 --> H2C2O4 + Na2SO4

Na2C2O4 + H2SO4 --> H2C2O4 + Na2SO4

3) Con la titolazione con Ce(4+) si determinano le moli totali di H2C2O4 --> 0,00800 mol H2C2O4

H2C2O4 + 2 Ce(4+) --> 2 CO2 + 2 Ce(3+) + 2 H+

4) Con la titolazione con MnO4(-) si determinano le moli totali di H2C2O4 --> 0,00830 mol H2C2O4

5 H2C2O4 + 2 MnO4(-) + 6 H+ --> 10 CO2 + 2 Mn(2+) + 8 H2O

n medie totali = 0,00815 mol H2C2O4

n H2C2O4 da Na2C2O4 = 0,00815 - 0,00600 = 0,00215 mol

m Na2C2O4 = 0,00215 mol · 134,00 g/mol = 0,288 g Na2C2O4

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Travis

2019-09-20 14:14

LuiCap ha scritto:

Manca l'ultima redox:

MnO2 + H2C2O4 + 2 H+ --> Mn2+ + 2 CO2 + 2 H2O

Dalla precedente reazione:

eq KMnO4 = eq H2C2O4

Da quest'ultima reazione:

eq MnO2 = eq H2C2O4

perciò:

eq KMnO4 = eq MnO2 = 5,12·10^-3 eq

ME MnO2 = MM/2 = 86,94 g/mol / 2 eq/mol = 43,47 g/eq

perché nella redox che ho scritto l'MnO2 acquista 2 e- e si riduce a Mn2+

m MnO2 = 5,12·10^-3 eq · 43,47 g/eq = 0,223 g MnO2

89,2 g MnO2 : 100 g campione = 0,223 g MnO2 : x g campione

x = 0,249 g campione

Prof. in base alla reazione 2I- -----> I2 + 2e-   la massa equivalente dello Iodio non è (126,90 / 2 ) ?? 

In base a questo il numero di equivalenti di Iodio mi escono (0.0175 g / 63,45 gr/eq ) = 2.75*10^-4 eq.

La ringrazio come sempre per il Suo prezioso aiuto..

Rosa

2020-05-31 13:17

LuiCap ha scritto:

Nel testo al punto a) dell'esercizio c'è scritto che per la titolazione ossidimetrica si utilizza:

nitrato di cerio e ammonio (NH4)2Ce(NO3)6, la cui MM = 548,23 g/mol uguale alla ME = 548,23 g/eq

Nel testo al punto b) dell'esercizio c'è scritto il nome di un altro composto di Ce(IV):

solfato cerico ammonico biidrato (NH4)4Ce(SO4)4·2H2O, la cui MM = 632,56 g/mol uguale alla ME = 632,56 g/eq

Supponendo che si voglia preparare 1 L (non c'è questo dato nel testo e, secondo me, è un errore) di soluzione 0,1000 N di questo composto, i calcoli da effettuare sono:

m = eq x ME = 0,1000 eq x 632,56 g/eq = 63,26 g di solfato cerico amma a

A che cosa serve l'acido acetico nella determinazione? Non potevamo usare solo Zn e acido cloridrico?

LuiCap

2020-05-31 17:03

Il menadione è poco solubile in acqua e solubile in acido acetico.

Dopo aver sciolto il campione in esame (in modo tale che la successiva redox diventi più veloce), si addiziona zinco metallico e acido cloridrico, entrambi in eccesso:

semi-ox...........Zn --> Zn2+ + 2 e-

semi-red..........C6H4(CO)2C2H(CH3) + 2 H+ + 2 e- --> C6H4(COH)2C2H(CH3)

Parte dello zinco metallico verrà anche ossidato dagli ioni H+ con sviluppo di idrogeno gassoso, per questo motivo si inserisce sul recipiente di reazione una valvola di Bunsen in modo che l'H2 gassoso possa uscire:

semi-ox...........Zn --> Zn2+ + 2 e-

semi-red..........2 H+ + 2 e- --> H2

Si filtra poi il contenuto del recipiente di reazione su cotone per eliminare lo zinco metallico solido non reagito, lavando con acqua bollita di recente in modo da eliminare possibili agenti ossidanti, tipo l'O2 disciolto, che interferirebbe con la soluzione titolata di Ce4+.

simox

2022-12-09 09:25

LuiCap ha scritto:

Sì, è corretto.

Il passaggio finale però è:

m KBrO3 = eq x PE (PM/6) ;-)

prof salve,

invece con le moli come si svolge? perchè ho provato a farlo ma anziché uscire 0,079 gr (degli equivalenti) mi esce 0,1185 gr (con le moli) per vedere dove ho sbagliato

grazie mille in anticipo

LuiCap

2022-12-09 09:40

Scrivi tu i passaggi che hai svolto e poi ti dico dove, eventualmente, hai sbagliato!!!

simox

2022-12-09 10:27

LuiCap ha scritto:

Scrivi tu i passaggi che hai svolto e poi ti dico dove, eventualmente, hai sbagliato!!!

2 I2 +As2O3 + 2H2O --> 4I- + As2O5 + 4H+

n As2O3=7,9609•10^-4 mol

n I2= n AS2O3 • 2 =1,5921•10^-3 mol in 30 ml di I2

1,5921•10^-3:30 = x : 37,95 => 2,014•10^-3 mol

n S2O3-2= n I2 •2 = 4,02825•10^-3 mol

4,02825•10^-3 :42,56 = x :30 => 2,8394•10^-3 mol in 30 ml

n I2= n S2O3-2 /2= 1,4197•10^-3 mol

dato che:

BrO3- + Br- + 6H+ -->3Br2 +3 H2O

Br2 + 2I- -->2Br- +I2

I2+ S2O3-2 --> I- + S4O6-2

n I2= n KBrO3

Gr KBrO3= 1,4197•10^-3 • 167= 0,2370 gr

LuiCap

2022-12-09 11:01

n I2= n KBrO3.......NO!!!

n I2 = n Br2 = 1/3 n KBrO3

BrO3- + 5 Br- + 6 H+ --> 3 Br2 + 3 H2O

Br2 + I- --> 2 Br- + I2

I2 + 2 S2O3-- --> 2 I- + S4O6--

n S2O3-- in 30 mL = 2,84·10^-3 mol

n I2 = 2,84·10^-3 mol / 2 = 1,42·10^-3 mol = mol Br2

n BrO3- = 1,42·10^-3 mol / 3 = 4,74·10^-4 mol

m KBrO3 = 4,74·10^-4 mol · 167,00 g/mol = 0,0790 g