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Este documento detalla la preparación y valorización de disoluciones de permanganato de potasio utilizando óxido arsenioso, enfocado en la determinación de volúmenes mediante análisis volumétrico redox. Explica cómo el permanganato de potasio actúa como un agente oxidante potente, especialmente en valoraciones redox, ilustrando principios fundamentales de la estequiometría. Incluye la titulación con oxalato de sodio para cuantificar la presencia de oxalato en una muestra y el estudio de la reacción del peróxido de hidrógeno con kmno₄ para cuantificar la producción de oxígeno. Además, presenta un ejercicio numérico para calcular el porcentaje promedio de mno₂ en un mineral de pirolusita, proporcionando una solución detallada y datos experimentales esenciales para calcular concentraciones y evaluar la eficiencia de las reacciones.
Tipo: Apuntes
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Introducción En el presente trabajo se realizó la preparación y valorización de una disolución de permanganato de potasio con oxido arsenioso para la determinación de volúmenes. Este es un agente oxidante fuerte ampliamente utilizado en análisis volumétrico en especial en valoraciones redox, lo cual no solo permite ilustrar principios fundamentales de la estequiometria sino su concentración exacta que debe calcularse mediante el proceso de valorización según la sustancia trabajada. Se empleó la primera titulación con permanganato de potasio (KMnO ) como reactivo₄ principal, conocido por su capacidad de actuar como oxidante potente en medios ácidos y el oxalato de sodio (Na 2 C 2 O 4 ) permite cuantificar la cantidad de oxalato presente en una muestra, utilizando el método de titulación que se basa en el cambio de color característico de la solución a medida que se alcance el punto final. En una segunda parte del experimento, se estudia la reacción del peróxido de hidrógeno (H O ) con el KMnO , donde se busca cuantificar la producción de oxígeno (O ) a partir de la₂ ₂ ₄ ₂ descomposición del peróxido en un medio ácido. Este proceso también se realiza bajo condiciones controladas, garantizando la validez de los resultados obtenidos. Los datos experimentales, incluyendo el peso del oxalato de sodio utilizado y los volúmenes de KMnO ₄ consumidos en ambas reacciones, son esenciales para calcular las concentraciones y determinar la eficiencia de las reacciones llevadas a cabo. Este informe presenta los procedimientos, materiales y resultados obtenidos, así como una discusión sobre la relevancia de la volumetría redox en el análisis químico, por lo que nos permite entrenar en técnicas analíticas rigurosas que requieren un control estricto de reactivos y condiciones experimentales.
Ejercicio numérico (a) ¿cuál es el porcentaje promedio de MnO 2 en un mineral de pirolusita, si una muestra que pesa ………… g de se trata con …………. g de H 2 C 2 O 4 .2H 2 O puro y con ácido diluido y después que la reducción se ha realizado (MnO 2 (s) + H 2 C 2 O 4 + 2 H+^ --------- Mn2+^ + 2 CO 2 + 2 H 2 O), el exceso de ácido oxálico requiere ……………. mL de KMnO 4 0.1000 N para su titulación? (b) Si se hubiere usado As 2 O 3 (MnO 2 (s) + As 2 O 3 (s) + 12 H+ --------- Mn2+^ + 2 As5+^ + 2 CO 2 + 6 H 2 O) puro en vez de ácido oxálico, ¿qué peso promedio se hubiesen requerido si el peso de pirolusita, porcentaje de MnO 2 y el gasto de KMnO 4 fueran los mismos? Nota: puede utilizar la siguiente relación, meq reductores = meq oxidantes meq H 2 C 2 O 4 = meq MnO 2 + meq MnO 4 - Grupo g de pirolusita g H 2 C 2 O 4 .2H 2 O ml de KMnO 4 1
Solución: Utilizamos los datos de la primera fila a) Cálculo del porcentaje promedio MnO 2 Datos proporcionados:
El peso equivalente de MnO 2 es 87g/eq
Cálculo del porcentaje de MnO 2 Porcentaje de MnO 2 =
Porcentaje de MnO 2 =
∴ Porcentaje de^ MnO 2 = 16.1% b) Cálculo del peso requerido usando As 2 O 3 Ecuación de la reacción: MnO 2 (s) + As 2 O 3 (s) + 12 H+^ --------- Mn2+^ + 2 As5+^ + 2 CO 2 + 6 H 2 O Relación equivalente:
Cálculo del peso de As 2 O 3 :
- Peso equivalente de As 2 O 3 es 198 g/eq