UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

QUÍMICA INDUSTRIAL

LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA II

REPORTE DE STP 3

INFLUENCIA DE pH EN EL EQUILIBRIO REDOX

Campos Reyes CarolinaGaleno Ruiz RosaeliudMiranda Meza Francisco JavierPérez Rubio Abraham Ulises

Profesores:

María del Rosario Moya HernándezJuan Carlos Rueda Jackson

Fecha de entrega:2 de noviembre del 2012

INTRODUCCIÓN

Las reacciones que implican la transferencia de electrones entre las sustancias que participan,                       se las conoce como reacciones de óxido­reducción o bien simplemente como reacciones                     REDOX.Antes de proceder al estudio de los equilibrios redox es necesario realizar algunas definiciones y                           sobre todo conocer a profundidad el balanceo de estas reacciones.

Definiciones:

Oxidación.­ es el proceso por el cual una especie en una reacción química pierde uno o más                               electrones y por lo tanto incrementa su estado de oxidación.Reducción.­ es el proceso por el cual una especie en una reacción química gana uno o más                               electrones y por lo tanto reduce su estado de oxidación.Oxidante.­ es una especie capaz de oxidar a otra, por lo tanto puede adquirir el(los) electrón(es)                             perdidos por esta otra especie química, por lo tanto oxida reduciéndose.Reductor.­ es una especie capaz de reducir a otra, esto es puede ceder él(los) electrón(es) que                             requiere esta otra especie química, por lo tanto reduceoxidándose.­Como se puede deducir de lo anterior, para que un oxidante oxide, se requiere dela presencia de un reductor que se reduzca y viceversa. Esto es para que una reacción redox                               ocurra se requiere de por lo menos un oxidante y un reductor.

                                                                   Ox1 + ne­⇔ Red1                                                                         Red2 ⇔ Ox2 + ne­esto da:

                                                                Ox1 + Red2 ⇔ Red1 + Ox2

A la combinación de Ox1/Red1 y Ox2/Red2 se les conoce como pares redox. Esto es a todo                               oxidante le corresponde un reductor y al revés todo reductor tiene un oxidante asociado.

La Ecuación de Nernst expresa la relación cuantitativa entre el potencial redox estándar de un                           par redox determinado, su potencial observado y la proporción de concentraciones entre el                       donador de electrones y el aceptor. Cuando las condiciones de concentración y de presión no                           son las estándar (1M, 1atm y 298K), se puede calcular el potencial de electrodo mediante la                             Ecuación de Nernst.El potencial de electrodo de un par redox varía con las actividades de las formas reducida y                               oxidada del par, en el sentido de que todo aumento de la actividad del oxidante hace aumentar el                                 valor del potencial, y viceversa.La ecuación de Nernst se presenta como:

http://scienceducation.galeon.com/fisicoquimica16.html

OBJETIVOS

Analizar el efecto de la acidez en la espontaneidad de los procesos redox de anfolización y                             dismutación.

HIPÓTESIS

En los sistemas redox que sean dependientes del pH un cambio en este valor podrá favorecer o                               perjudicar su constante de equilibrio, asi mismo provocar que si hay especies anfolíticas estas                         dismuten.

PROCEDIMIENTO

Sin modificación alguna de acuerdo a la página 69 del manual de prácticas de laboratorio de                             quimica analitica II “Equlibrio químico redox”.

RESULTADOS

Primera Parte

solución pH agregar cambio a pH observaciones

IO3­ 6 HCl 4 si cambios de   

color

6 NaOH 12 Sin cambios de   color

Segunda Parte:

solución pH agregar cambio a pH observaciones

I3­ 6 HCl 4 si cambios de   color

6 NaOH 12 Sin cambios de   color

Tercera Parte:

solución pH agregar cambio a pH observaciones

IO3­  + I3­ 6 HCl 5 la solución 

cambia a color   ambar

6 NaOH 12 solución incolora antes de agitar,   al agitar solución   turbia con precipitadoblanquecino

ANÁLISIS DE RESULTADOS

En la Parte 1 donde teníamos IO3­ se tiene el siguiente equilibrio redox:

Expresándose en la ecuación de Nerst de la siguiente manera:

Se puede observar que este equilibrio dependerá del pH

En la parte 2 se tenía el compuesto I3­ teniendo el equilibrio redox siguiente:

Este equilibrio no depende del pH por lo tanto se mantendrá constante a cualquier                         concentración de H+

En la parte 3 teniendo los 2 compuestos (I3­ + IO3­) existe la presencia de un anfolito redox I3­

Existe un anfolito , si se plantea el equilibrio quedaría de la siguiente forma:

Ecuación de dismutación nos quedaría de esta forma

8 (I3 ­ + 2e­ ­­­>3I­)I3­ + 9H2O ­­­> 3IO3

­ + 24I­ + 16e­

 

Obteniendo su constante de dismutación a partir de los otros 2 equilibrios siendo:

Ya que nuestro anfolito depende del pH este tendrá una gran importancia para su estabilidad en                             este caso dado que el [H+] está dividiendo por lo tanto entre mayor sea la concentración de H+                                 o sea entre menor sea el pH la constante de dismutación disminuirá y por el contrario la de                                 anfolización aumentará por el contrario entre menor sea la concentración de H+ (menor pH)                         mayor será la constante de dismutación.

Esto lo pudimos comprobar tanto teóricamente por el diagrama de Pourbaix como por los                         métodos experimentales donde observamos que a menor pH el anfolito se presentaba este se                         comprueba debido a que la coloración ámbar de la solución es característica de la especie I3­                             mientras que si subíamos el pH el anfolito desaparecía regresando a la solución incolora el                           precipitado se explica debido a que también pudo haberse formado I2 el cual es altamente                           insoluble aunque bien también pudieron haber sido contaminantes de las soluciones.

CONCLUSIONES

Se analizó el efecto de acidez en la espontaneidad de los procesos redoxde anfolizacion y                           dismutación Se comprendió el efecto del pH en un sistema redox dado que este puede propiciar                             o no la formación de un anfolito y proporcionarle establidad así como disminuir o aumentar la                             constante de equilibrio, siempre y cuando el equilibrio pueda depender del pH es decir cuente                           con H+ en su equilibrio.

BIBLIOGRAFÍA

­R. Pretuci, Ws Harwood y F. Herring. Química general . Practice Hall . 8va edicion.­Manual de Practicas Quimica Analitica II­ Apuntes de Química Analítica I, profesora Guadalupe Caballero­Apuntes de Química Analítica II, Profesora Rosario Moya Hernández­Harris, D. C. (2007). Análisis químico cuantitativo. España: Reverte.Skoog, D.,­West, D., & Holler, J. (1998). Fundamentos de Química Analítica (8ed.).México: Thomsom.