1 . ., Prctica N 2 VALORACIN DE UNA DISOLUCIN DE PERXIDO DE HIDRGENO Las disoluciones de perxido de hidrgeno (agua oxigenada) diluidas al 3% p/v (3g deH2O2en100mldedisolucin,aguaoxigenadaoficinal)seempleancomo antispticosennumerosaspreparacionesfarmacuticas(dentfricos,lociones sanitarias, etc.). ConfrecuencialasconcentracionesdeH2O2seexpresanenvolmenesde oxgeno.UnadisolucindeXvolmeneseslaquedesprendeXvolumende oxgeno,medidosencondicionesnormales,porcadavolumendedisolucin cuando el H2O2 presente se descompone segn la ecuacin:H2O2H2O + O2 (1) Enestaprcticaseprepararunadisolucindeaguaoficinalapartirdeuna solucin comercial, que es del 30% p/v. Precaucin:LasdisolucionesconcentradasdeH2O2sonoxidantesfuertesque pueden causar heridas en la piel y membranas mucosas, por lo que debe evitarse sucontactoconlapiel.Usesiempreguantesylentesdeseguridadpara manipularlas. Use lentes de seguridad todo el tiempo en el laboratorio. Laconcentracinexactadeladisolucinpreparadasedeterminarmediante valoracinconsolucindepermanganatodepotasio.Endisolucincida,el permanganatoMnO4(violeta)oxidaelH2O2aO2,reducindoseaMn2+incoloro. AscuandounadisolucindeKMnO4seaadesobreunadisolucincidade H2O2, cada gota se decolora mientras quede H2O2. La siguiente gota en exceso de KMnO4 que se agregue permanece coloreada. Si conocemos la concentracin del KMnO4adicionadoyelvolumennecesarioparaquelareaccinsecomplete,se podrn calcular el nmero de moles que se han oxidado. Si se conoce el volumen de la disolucin original de H2O2 se podr calcular su concentracin en porcentaje de p/v.H2O2 (pura)H2O2 (30% p/v)H2O2 (3% p/v) densidades1.44 g/mL1.10 g/mL1.03 g/mL Precaucin:LasdisolucionesdeH2O2sedescomponenlentamentesegnla reaccin(1).Sucontaminacinconmetales,polcouotrassustanciasacelerasu descomposicin,enelcasodeladisolucionesconcentradaspuedeserviolenta con generacin rpida de grandes cantidades de oxgeno y altas presiones. Con el 2 . .,objetodereducirelriesgodedescomposicinestasdisolucionesdeben conservarse alejados de la luz (en recipientes opacos) y en frio. Las botellas que contienenaguaoxigenadapuedenconcentrarvaporesproductodela descomposicin,porloquedebenserabiertasconcuidadoparaevitar proyecciones. Preguntas Previas a la Prctica. 1.El perxido se puede reducir pero tambin oxidar, a.Escriba las semirreacciones de ambos procesos. b.Busque en tablas el potencial de reduccin de ambos procesos y basado en estos diga si el perxido es mejor oxidante o reductor. 2.Busque el punto de ebullicin del perxido de hidrgeno. 3.Calculecuantaaguaoxigenadacomercialhayqueusarparapreparar100mLdeagua oxigenada oficinal. 4.Cul es la molaridad del agua oxigenada oficinal? Y de la comercial? 5.Calcule cuanto permanganato de potasio hay que pesar para preparar una disolucin 0.10 M de permanganato de potasio. 6.Escriba la ecuacin de la reaccin rdox entre el permanganato de potasio y el perxido de hidrgeno en medio cido. 7.Leaelprocedimiento.Quconcentracindepermanganato0.10Mesperaconsumirsila disolucin preparada fuera exactamente 3% p/v? Procedimiento 1.Preparacin del agua oxigenada oficinal (3% p/v) Cadagrupoprepararenunmatrazaforadounadisolucindeaguaoxigenada oficinal (3% p/v) a partir de la comercial (30% p/v). Compruebe la concentracin en la etiqueta del envase.Homogeneice con esta disolucin un vaso de precipitados para transferir a este la disolucin.2.Preparacin de la disolucin de permanganato de potasio 0.1 M Prepare en un matraz aforado una disolucin 0.1 M de permanganato de potasio. Homogeneicecondichasolucinunvasodeprecipitadoparatransferiraeste dicha disolucin. 3.Valoracin del agua oxigenada oficinalMonte una bureta en un soporte universal como muestra la figura. Usando un vaso deprecipitadosyunembudo,limpiosysecos,sellenarlaburetaconla disolucindeKMnO4(0.10M)cuidandoquelallavedelaburetaestcerrada. Lleneunpocoporencimadelceroparadejarcaerposteriormenteladisolucin sobrante de forma que se rellene el espacio entre la llave y la salida de la bureta.AunErlenmeyerde250mLaada10mLdelaguaoxigenadaoficinal,ya continuacin,aada50mLdeaguadestiladay3mLdecidosulfrico 3 . .,concentrado. Agite para mezclar la disolucin. Valore la disolucin de H2O2 por adicin, en primer lugar, de unos pocos mililitros dedisolucindelKMnO4enelErlenmeyer.AgiteycontineadicionandoKMnO4 hasta que el color persista. Despus aada KMnO4 gota a gota, agitando despus decadaadicin,hastaqueunagotaproduzcauncolorrosceoquepersista durante un (1) minuto. El cambio de color se puede observar fcilmente colocando unpedazodepapelblancobajoelErlenmeyer.AnoteelvolumendeKMnO4 consumido. Repita el procedimiento con otra muestra. A partir del volumen de permanganato de potasio consumido, calcule el porcentaje de peso/volumen del H2O2 en la muestra. Para el informe: 1.calcula la normalidad del permanganato de potasio usado en el proceso. 2.SupongaquedurantelavaloracinpartedelH2O2reaccionaconsigomismopara desproporcionar. Cmo afectara esto al porcentaje en peso de la muestra? 3.Un estudiante que no tenga una buena disposicin para distinguir los cambios de color no notar el cambio de color en la valoracin hasta que este sea muy intenso. Cmo se ver afectado el porcentaje en peso calculado de H2O2 en la muestra? 4.Alprincipiodelaadicindepermanganatoladecoloracinocurrelentamente,peroluego ocurre con facilidad. Porqu?5.Observa algo incorrecto en la siguiente ecuacin? 6H3O+ + 2 MnO4 + 11 H2O2 2 Mn2+ + 8O2 + 20 H2O Cero de la Bureta Punta de la bureta debe estar dentro del erlenmeyer Papel blanco para ver bien el cambio de color