UNIVERSIDAD NACIONALAUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL PROFESOR MARCO ATONIO TAFOYA RODRIGUEZ ALUMNO ENRIQUE GÁNDARA IGLESIAS PREVIO PRÁCTICA NO. 15 Equilibrios de óxido-reducción Previo 15 EQUILIBRIOS OXIDO REDUCCION INTRODUCCIÓN El vanadio, es un metal de transición que puede formar iones con distintos estados de oxidación: II, III, IV y V. En disolución acuosa, se forman respectivamente las siguientes especies: V2+, V3+, VO2+, (vanadilo) y VO3 – (vanadato). Cada estado de oxidación da lugar a un ion de diferente color. Considerando la siguiente reacción rédox: K2Cr2O7 (ac) + Sn°(s) + H2SO4 (ac) ⇄ SnSO4(ac) + Cr2(SO4)3(ac) 1. ¿Cuál es la especie oxidante y cuál es la especie reductora? Especie oxidante: Cr2O72- Especie reductora: Sno 2. ¿Cuál es el estado de oxidación del metal en la especie oxidante? - Cr6+ 3. Completar la reacción y balancearla por el método del ión-electrón. K2Cr2O7 (ac) + Sn°(s) + H2SO4 (ac) ⇄ SnSO4(ac) + Cr2(SO4)3(ac) + K2SO4(ac) +H2O(l) Cr2O7 + 6e- → 2Cr3+ Sno → Sn2+ + 3e- 14H+ + Cr2O7 + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O 3Sno → 3Sn2+ + 6e- 14H++ Cr2O7 + 3Sno → 2Cr3+ + 3Sn2+ + 7H2O ⇒ K2Cr2O7 (ac) + 3Sn°(s) + 7H2SO4 (ac) ⇄ 3SnSO4(ac) + Cr2(SO4)3(ac) + K2SO4(ac) + 7H2O(l) 4. Sabiendo que Eo (MnO42-/Mn2+) = 1.51V y Eo(Cr2O72-/Cr3+)=1.33V, escribir (y balancear) la reacción que puede llevarse a cabo entre el oxidante de uno de estos dos pares y el reductor del otro par, en medio ácido. MnO42- + 8H+ +5e- → Mn2+ + 4H2O Eo= 1.51V Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O Eo= 1.33V 1. Coloca en un tubo de ensayo 2 mL de disolución de NH4VO3 Inicio 10 % m/V en medio ácido. Etiqueta este tubo con la especie que contiene. Observa su color, ¿qué estado de oxidación presenta práctica 15 el vanadio? Indícalo en la sección de resultados. 2. Coloca en otro tubo de ensayo 6 mL de disolución de NH4VO3 10 % m/V en medio ácido, llamaremos a éste, “tubo de reacción”. 3. Agrega una punta de espátula de cinc metálico en polvo al tubo de reacción y deja que comience la reacción. Anota tus observaciones en la Tabla 2. 4. Al cambiar el color a azul, separa 2 mL de la disolución (sin polvo de cinc) en otro tubo de ensayo, y etiquétalo con la especie que se formó, usando como guía la Tabla 1. Anota tus observaciones en la Tabla 2. 5. Cuando la disolución en el tubo de reacción haya cambiado a verde, separa 2 mL de la disolución (sin polvo de cinc) en otro tubo de ensayo y etiquétalo con la especie que se formó, usando como guía laTabla 1. Anota tus observaciones en la Tabla 2: 6. Cuando la disolución en el tubo de reacción haya tomado color morado, etiquétalo con la especie que se formó y filtra el exceso de cinc metálico. Anota tus observaciones en la Tabla 2 7. Añade, gota a gota, una disolución de KMnO4 0.01 M a cada uno de los cuatro tubos. Anota tus observaciones en la Tabla 3: FIN Zn Uso del producto: El metal zinc se usa para recubrir el acero para protegerlo contra la corrosión (galvanizado, galvanoplastia, electrogalvanizado); como elemento de aleación en el bronce, el latón, el aluminio y otras aleaciones metálicas; para aleaciones de zinc para colado; para baterías secas de zinc y de zinc-aire; para la producción de chapas de zinc para aplicaciones arquitectónicas y de acuñación; como agente reductor en química orgánica y para otras aplicaciones químicas. KMnO4 GENERALIDADES: El permanganato de potasio es un sólido cristalino púrpura, soluble en agua. Es no inflamable, sin embargo acelera la combustión de materiales inflamables y si este material se encuentra dividido finamente, puede producirse una explosión. Es utilizado como reactivo en química orgánica, inorgánica y analítica; como blanqueador de resinas, ceras, grasas, aceites, algodón y seda; en teñido de lana y telas impresas; en el lavado de dióxido de carbono utilizado en fotografía y en purificación de agua. Se obtiene por oxidación electrolítica de mineral de manganeso. VANADIO PELIGROS QUÍMICOS La sustancia se descompone al calentarla intensamente, produciendo humos tóxicos (óxidos de vanadio). LÍMITES DE EXPOSICIÓN TLV: (Polvo respirable o humos) 0,05 mg/m³ como TWA; A4 (no clasificable como cancerígeno humano); BEI establecido (ACGIH 2006).MAK: Cancerígeno: categoría 2; Mutágeno: categoría 2; (DFG 2006)
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