estandarizacion redox

Química Fundamental (II)

DETERMINACION DE HIPOCLORITO DE SODIO EN LEJIA COMERCIAL (BLANCOX) Correa A1; Montezuma F2 Universidad De Nariño, Facultad De Ciencias Exactas y Naturales, Departamento De Química San Juan de Pasto, Torobajo – Cra. 18 Calle. 50 Fecha de entrega: 24/11/ 2014 _______________________________________ Estudiante Química, Práctica de laboratorio, Universidad de Nariño, Pasto (Colombia)

2 Estudiante Química, Práctica de laboratorio, Universidad de Nariño, Pasto (Colombia)

_______________________________________ RESUMEN Las lejías son ampliamente usadas una de sus principales funciones son de desinfectantes y decolorantes por su contenido de hipoclorito de sodio (NaClO), este es un gran poder oxidante y su costo en el mercado es bajo y es estable en forma pentahidratada, el producto comercial evaluado para conocer el contenido de hipoclorito de sodio fue (blancox), que según su etiqueta contiene 5.25% de hipoclorito de sodio, para realizar su estandarización se utilizó tiosulfato de sodio que es un componente útil en estos para estos procesos, donde determinamos además el cloro activo en la muestra. El estudio se realizó por duplicado obteniendo en el prime proceso 4.9% de cloro activo y en el segundo procedimiento 5.3% de cloro activo obteniendo un promedio 5,1%, un promedio muy secano al registrado por el producto. Este producto tiene muchas aplicaciones industriales y no tiene efectos muy fuertes contra la salud y por eso es muy popular también en usos domésticos. PALABRA CLAVE 

agente oxidante, agente reductor, concentración, estandarización, volumetría.

Practica #8

Química Fundamental (II)

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INTRODUCCIÓN

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Hipoclorito de sodio (NaClO) es un compuesto que puede ser utilizado para desinfección del agua. Se usa a gran escala para la purificación de superficies, blanqueamiento, eliminación de olores y desinfección del agua. “Tiene unas características como una solución clara de ligero color amarillento y un olor característico” “Para uso [1] domésticos se manejan concentraciones que en su pro medio contiene 5% de hipoclorito de sodio (con un PH de alrededor de 11, con características irritantes). En otros casos que se manejan mayores concentraciones, contiene alrededor de un 10 a 15% de hipoclorito de sodio (con un PH alrededor de 13, donde maneja alta corrosión y el contacto con este causa quemaduras).Hipoclorito de sodio presenta inestabilidad donde el cloro se tiende a evaporarse con una frecuencia de 0,75g de cloro activo por día cuando se encuentra en una solución” [2]. Al someter a calor el hipoclorito de sodio puede degradarse y le sucede esto también cuando entra en contacto con ácidos, luz del día, ciertos metales y venenos así como gases corrosivos, como el gas de cloro. Como una característica principal del hipoclorito de sodio es un oxidante fuerte y con los compuestos combustibles y

reductores, tiene reacciones muy eficaces. 

“Debido a la presencia de soda cáustica en el hipoclorito de sodio, el valor del PH aumenta. Cuando el hipoclorito de sodio se disuelva en agua, se generan dos substancias, que juegan el papel de oxidantes y desinfectantes” [3]. Estos son acido hipocloroso (HOCl) y el ion de hipoclorito el cual es menos activo (OCl-).” El pH del agua determina la cantidad de ácido hipocloroso que se forma. Cuando se utiliza hipoclorito de sodio. + Mediante la adición de hipoclorito de sodio en el agua, se genera acido hipocloroso (HOCl):

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Na OCl + H2O → HOCl + NaOH“[4]



“El ácido hipocloroso se divide en acido hipoclorito (HCl) y oxigeno (O). El átomo de oxigeno es un oxidados muy fuerte. El hipoclorito de sodio es efectivo contra las bacterias, virus y hongos” [5]. El hipoclorito de sodio desinfecta de la misma manera que lo hace el cloro. Este tiene gran cantidad de usos. “Por ejemplo en la agricultura, químicas, pinturas, industrias de alimentación, industrias del cristal, papeleras y farmacéuticas, industrias sintéticas e industrias de disposición de residuos” [6].

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METODOLOGÍA

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Normalización del Na2S2O3 Practica #8

Química Fundamental (II)

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Se pesó cerca de 0,1g de K2Cr2O7 para disolverlo en agua destilada, lo transvasamos a un Erlenmeyer, donde añadimos 2,0g KI y 20mL de HCl, esta disolución la valoramos con Na2S2O3, donde la disolución pasa de un color marrón a un verde amarillento, añadimos 1,0mL de un disolución de almidón. Tomo un color azul oscuro, continúanos valorando hasta cuando el punto final que fue cuando la disolución toma coloración verde claro.

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

Valoración de la muestra

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En un matraz aforado de 250mL colocamos 20mL de lejía y completamos el volumen con agua. En un Erlenmeyer añadimos 25mLde esta disolución, 10mLde ácido acético glacial, 2,0g de KI y 50mL de agua (la disolución presento coloración amarillo oscuro). Valoramos esta disolución con Na2S2O3 hasta lograr un color amarillo pálido y añadimos 1,0mL de almidón y tomo un color azul oscuro, seguimos valorando hasta que el color azul desapareció.

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RESULTADOS

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Normalización del Na2S2O3

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Tabla1

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Masa de sodio(g)

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0,01001



Volumen Na2S2O3(mL)



22



Normalidad del Na2S2O3



0,093

dicromato

de

En esta tabla muestra la masa y volumen de reactivos usados para el estudio.

   0,1001 g de K 2 Cr 2 O7.

1 mol de K 2 Cr 2 O7 1 mol de K 2Cr 2 O 7 6 eq−g de K 2 Cr 2 O7 . . =2,04∗10 294,183 g K 2 Cr 2O 7 294,183 g K 2 Cr 2 O7 1 mol de K 2 Cr 2 O7

Practica #8

Química Fundamental (II)

 0,1001 g de K 2 Cr 2 O7.

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1 mol de K 2 Cr 2 O7 3 mol de Na 2 S 2 O3 3 eq−g de K 2Cr 2O 7 . . =2,04∗10−3 294,183 g K 2 Cr 2O 7 2 mol de K 2 Cr 2O 7 1 mol de Na 2 S 2O 3

2,04∗10−3 N= =0,093 0,022

    

Ensayo1



Tabla 2

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VOLUMEN DE MUESTRA DE LEJIA (mL)



2 0



VOLUMEN AFORADO(mL)



2 3 0



VOLUMEN DE DISOLUCION(mL)



2 5



VOLUMEN DE Na2S2O3(mL)



2 8 , 6



CONSENTRACION DE ACTIVO EN LA LEJIA(g/L)



4 9



El la tabla presentan los volúmenes usado de reactivos y la concentración de cloro activo en la muestra



Cálculos

DE

MATRAZ

CLORO

Practica #8

Química Fundamental (II)



28,6 mL de Na 2 S 2 O3

−3

0,0286∗0,092=2,63∗10 eq−g de Na2 S 2O 3

  

−3

2,63∗10 eq−g de Na 2 S 2 O3 .

1 mol de Na2 S 2 O 3 1 mol de I 2 . 1eq−g de Na 2 S 2 O3 2 mol de Na 2 S 2 O3

 

.

1 mol de NaClO 74,47 g de NaClO . =0,098 g 1mol de I 2 1 mol de NaClO

 

=

0,098 ∗100 =4,95 2mL

    

Ensayo2



Tabla 3



VOLUMEN DE MUESTRA DE LEJIA (mL)



2 0



VOLUMEN AFORADO(mL)



2 3 0



VOLUMEN DE DISOLUCION(mL)



2 5



VOLUMEN DE Na2S2O3(mL)



3

DE

MATRAZ

Practica #8

Química Fundamental (II)

1 , 2 

CONSENTRACION DE ACTIVO EN LA LEJIA(g/L)



El la tabla presentan los volúmenes usado de reactivos y la concentración de cloro activo en la muestra



Cálculos



31,2 mL de Na2 S 2O 3

CLORO



5 3

0,0312∗0,092=2,87∗10−3 eq−g de Na2 S 2 O 3

  

2,87∗10−3 eq−g de Na2 S 2 O 3 .

1mol de Na2 S 2O 3 1 mol de I 2 . 1 eq−g de Na2 S 2 O 3 2 mol de Na 2 S 2 O 3

 

.

1 mol de NaClO 74,47 g de NaClO . =0,106 g 1mol de I 2 1 mol de NaClO

 

=

0,106 ∗100 =5,4 2mL

  



DISCUSIÓN





Se realizó determinación de hipoclorito el en una muestra de lejía lo cual se realizó por el método de valorizaciones redox, en la aplicación de este método se utilizó

 

Practica #8

Química Fundamental (II)

el proceso de yodometria el cual es muy adecuado dado que el yodo es un oxidante medio que permite realizar la valorización de sustancias como los tiosulfatos, dado que el principal componente de las lejías es el hipoclorito de sodio, que tiene carácter oxidante y que en medio ácido libera cloro. La cantidad de cloro liberada al acidificar una disolución de hipoclorito se denomina cloro activo, para identificar esto 



Primero se tuvo que normalizar el Na2S2O2 puesto que su concentración era desconocida para lo cual se realizó una disolución con permanganato de potasio a la cual se le agrego ioduro de potasio y ácido clorhídrico esta disolución toma un color marrón y al agregar el tiosulfito se torna de color verde amarillento dado que el I2 presenta este color cuando se libera, la reacción entre yodato de potasio y ácido clorhídrico, en exceso de yodato de potasio se produce I2 que es el yodo elemental que al entrar en contacto con el ion tiosulfato que es un agente reductor moderado hace que el yodo elemental mientras el ion tiosulfato se oxida convirtiéndose en a tetrationato. La valoración de lejía se realizó con tiosulfato sódico a lo cual se le conoce como valoración tipo redox, porque la principal característica de estas valorizaciones es que haya

presencia de un agente reductor y un agente oxidadante, como en el hipoclorito el cloro se encuentra en su estado de oxidación ya que el hipoclorito es una sal ternaria fuertemente oxidante por ende es lógico realizar su valoración con tiosulfato el cual reduce a él hipoclorito y, al hacerlo, se oxida a sulfato. La reacción completa es: 

4 NaClO Na2S2O3 2 NaOH? 4 NaCl 2 Na2SO4 H2O



En este proceso Las reacciones redox que se presentaron fueron



para realizar esta valoración primero se realizó una disolución con ácido glacial con ioduro de potasio dado que la lejía presenta características oxidativas que al estar presente en medio acido libera cloro el cual se considera cloro activo porque es liberado al acidificar la solución, después de titular esta solución se agrega almidón el cual cumple la función de indicador ya que forma con el yodo un complejo azul violáceo el cual no es muy estable por lo que desaparece cuando se vuelve adicionar tiosulfato de sodio el cual hace que el color azul también Practica #8

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desaparezca punto en el cual se debe dar por finalizada la estandarización pues en ese momento llega al punto de equivalencia. La utilización con tiosulfato de sodio se hace puesto que este es uno de los pocos agentes reductores estables a la oxidación del aire. 

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La etiqueta del producto de clara que el hipoclorito en solución simple contiene 40g de cloro activo por litro que sale de la fábrica este valor está muy próximo a los que nos dio experimentalmente “49g/l y 53 g/l” lo cual nos da un porcentaje de error de 22.5% y 32.5% respectivamente lo cual muestra la efectividad de este método y la precisión con la que se realizó el proceso de identificación de cloro activo. REFERENCIAS

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[1] Cotton A., Wilkinson G., Química Inorgánica Avanzada, 4a ed. LIMUSA, 1985. [2] Petrucci R.H., Harwood W.S., Herring F.G., Química General, 8a ed. Prentice Hall, 2007. [3] Seese W., Daub W., Química, 8a ed. Pearson Educación, 2005. Consultado on-line, 03 de octubre de 2014.

 

[4] De la Llata M.D., Química Inorgánica, 1a ed. Editorial Progreso, México 2001. Consultado on-line, 03 de octubre de 2014.

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[5] Skoog, D. A., et al. (1985). Introducción a la química analítica, Reverté.



[6] Cabrera, N. R. Fundamentos de química analítica básica. Análisis cuantitativo, Universidad de Caldas.

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Practica #8