Practica No. 9 Determinación de H2O2 en agua oxigenada comercial

Practica No. 9    

Determinación de H₂O₂ en agua oxigenada comercial

Objetivo:

Determinar la concentración de peróxido de hidrogeno (H₂O₂), a través de la utilización del método redox con permanganato de potasio, con la finalidad de considerar esta determinación como un parámetro de calidad al producto comercial.

Materiales:

Pizetas, Vasos de precipitado, Matraces, Equipo de calentamiento, frascos ambar, matraces Erlenmeyer, pipetas, balanza analítica, embudo, termómetro, pinzas, probetas, equipo de titulación.

(No se especificó cada uno por que son demasiados, nos estamos refiriendo en general para hacerlo más ameno.)

Reactivos:

Permanganato de potasio (1g), Ácido sulfúrico (30 ml), Oxalato de sodio (1g), Lana de vidrio (3g), agua destilada, agua oxigenada.

PREVENCIÓN:

Para llevar a cabo esta práctica también es necesario tener en cuenta las prevenciones ya que se manejan reactivos corrosivos.

El H₂SO₄ (ácido sulfúrico) produce quemaduras

El KMnO₄ (permanganato de potasio) reactivo oxidante y toxico

El Na₂C₂O₄ (oxalato de sodio) reactivo reductor y toxico

El H₂O₂ (peróxido de hidrogeno) produce quemaduras leves

TECNICA:

1.- Preparación de disoluciones: En este paso se preparó el permanganato de potasio 0.1 N y el ácido sulfúrico al 10%

2.- Valoración de la disolución: En esta paso se tituló el oxalato ya previamente secado, pesado, y disuelto agregándole también un poco de acidez a través del ácido sulfúrico. Se tituló con el permanganato de potasio.

3.- Determinación del peróxido de hidrogeno en un producto comercial: Se tituló el peróxido de hidrógeno con el permanganato de potasio hasta obtener un color rosa pálido que perduro alrededor de 30 segundos.

Cálculos:

Obtención del m.eq. De Na₂C₂O₄

PM= 134

PE= PM/2                           m.eq. = PE/1000

PE= 134/2                          m.eq.= 67 / 1000

PE= 67                                m.eq. = 0.067

Obtención de la normalidad del permanganato de potasio:

Formula:

N KMnO₄ = g Na₂C₂O₄ / V KMnO₄ (m. eq. Na₂C₂O₄)

Matraz 1: 1.2 mL                                        

N KMnO₄ = 0.2/ (1.2) (0.067) = 2.48

Matraz 2: 0.9 mL

N KMnO₄ = 0.2/ (0.9) (0.067) = 3.31

Matraz 3: 1.6 mL

N KMnO₄ = 0.2/ (1.6) (0.067) = 1.86

Promedio= 2.5 N

Obtención del m.eq. De H₂O₂

PM = 34                            m.eq. = PE/ 1000

PE = PM/ 2                      m. eq. = 17 / 1000

PE = 17                            m.eq. = 0.017

Obtención del porcentaje de H₂O₂ en el agua oxigenada:

Formula:

% H₂O₂ = V KMnO₄ x N KMnO₄ x m.eq. H₂O₂ x 100 / 2 mL

Matraz 1: 11 mL

% H₂O₂ = V KMnO₄ x N KMnO₄ x m.eq. H₂O₂ x 100 / 2 mL

% H₂O₂ = 23.37

Matraz 2:  9 mL

% H₂O₂ = (9)(2.5)(0.017)(100) / 2

% H₂O₂ = 19.12

Matraz 3: 12 mL

% H₂O₂ = (12)(2.5)(0.017)(100) / 2

% H₂O₂ = 25.5

Promedio= 22.6 %

CUESTIONARIO:

1.- ¿Por qué se le adiciona ácido sulfúrico a la muestra de peróxido?

Para que el pH sea ácido porque es en el medio en el cual se verifica este tipo de reacción.

2.- ¿En esta titulación quién se oxida y quién se reduce?

El permanganato se oxida y el oxalato se oxida

3.- ¿Qué concentración máxima de peróxido de hidrógeno se puede tener en la solución?

El peróxido de hidrógeno se encuentra en bajas concentraciones (del 3 al 9 %) en muchos productos domésticos para usos medicinales y como blanqueador de vestimentas y el cabello.

REACCIONES:

El oxalato de sodio proviene del ácido oxálico, fórmula: HOOC-COOH, por lo que al sustituir los H por sodios, queda: NaOOC-COONa, reducido,Na₂C₂O₄.
Reacción, ya balanceada:

2 KMnO₄ + 5 Na₂C₂O₄ + 8 H₂SO₄ generan 2 MnSO₄ + K₂SO₄+ 

5 Na₂SO₄ + 10 CO₄ + 8 H₂O

El permanganato potásico oxida al agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) a O2, en un medio acidificado con ácido sulfúrico.

La reacción química que debemos ajustar es:

KMnO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ → MnSO₄ + H₂O + O₂ + K₂SO₄

Conclusión:

El permanganato generalmente se utiliza en las titulaciones redox, ya que solo se necesita un ligero cambio para que cambie de color y también una ventaja de utilizarlo es que no altera significativamente al titulante, ya que el color se puede observar en concentraciones pequeñas de indicador.

Todo esto se puede observar en el punto de equivalencia de la titulación, porque se está agregando el permanganato y en un solo instante al agregar una gota cambia a rosa pálido y en segundos vuelve a su estado natural.

Esta práctica es un poco más complicada porque se necesita valorar al titulante que es el permanganato, este se valoró con el oxalato que fue nuestro patrón primario o solución estándar. Al oxalato le agregamos el ácido sulfúrico para poder disolverlo porque es poco soluble.

En este tipo de procesos influye mucho el pH, la temperatura, la luz porque actúa como un catalizador, entre otros factores.

NOTA: El permanganato es inestable, porque se reduce constantemente.

Evidencias: