Titulação Redox
Produzido por Juliana EcheniqueTeoria
Na titulação redox, como o próprio nome já sugere, acontece uma reação de oxirredução entre o analito, titulado e a solução padrão de concentração conhecida, o titulante!
Vamos considerar uma titulação redox de de uma solução de que em meio ácido, gastou de uma solução padrão de .
Qual é a concentração de ?!
Bem, nesse caso o anaito é o e para acharmos sua concentração a gente vai calcular a conentração de !
Quando adicionamos a solução de no erlenmeyer a reação que acontece é essa daqui:
O que temos é o cério reduzindo de para e o ferro oxidando de para , se o cério esta ganhando um elétron e o ferro esta perdendo um, então dizemos que a proporção de , precisamos de um mol de para oxidar um mol de !
Pra entendermos o porque que o célio reduz e o ferro oxida, podemos dar uma olhada nas suas semi reações de redução:
Como podemos ver, o potencial padrão do célio é maior que o do ferro!
Mas a gente queria saber a concentração de , certo?!
Lá em cima vimos que foi necessário de titulante para titular de solução contendo íons de ferro, este é portanto o ponto de equivalência. Nesse momento todo o foi oxidado a e por concequência o reduziu a , logo:
Se o número de mols é a concentração vezes o volume...
Isolando a concentração de íons de ferro:
Substituindo achamos a concentração de incial:
Curva de Titulação
A curva de titululação redox tem a mesma carinha que as outras curvas de titulação, no eixo temos o volume do titulante adicionado em maaas no eixo ao invés de ter uma função logarítima (tipo , ) a gente tem o potencial de redução em volts!
Então porque ela tem a mesma forma que as outras curvas de titulação?!
Você lembra da equação de Nernst?!
Vamos usar ela pra calcular o potencial para cada volume de titulante adicionado e ela também é uma função logarítima!!
A curva de titulação vai ter 3 regiões, antes do ponto de equilíbrio, no ponto de equilíbrio e depois do ponto de equilíbrio. Bora aprender a calcular?!
Antes do ponto de equivalência
No primeiro momento tudo que temos é a nossa solução de íons de ferro bonitinha no erlenmeyer onde teoricamente só tem ! E porque teoricamente?!
Porque o ferro também reage com o oxigênio e oxida! Porém aqui a gente vai fazer de conta que isso não acontece, beleza?!
Antes do ponto de equivalência não vamos ter nenhuma concentração de , porque todo o cério adicionado vai reagir imediatamente reduzindo a , portanto vamos fazer...
Então vamos calcular o potencial do sistema depois da adição do titulante! Montamos a equação:
Como o e o estão dentro de uma mesmo volume, podemos simplificar essa equação:
O número de mols de vai ser o que restou, para isso subtraimos o número de mols de adicionado:
E o número de mols de , por sua vez, vai ser igual ao número de mols de adicionado:
Para a adição de de de , temos:
E também...
Substituindo na equação, achamos:
Maaas, o número de mols inicial de vai ser sempre a mesma, certo?! A concentração do titulante também, não é?!
Então podemos montar uma equação que vai servir para qualquer volume antes do ponto de equivalência:
Dessa forma só precisamos ter o trabalhão uma vez!!
No ponto de equivalência
Agora vamos para o ponto de equivalência, que como vimos lá em cima acontece ao adicionar de titulado!
Podemos escrever o potencial no equilíbrio, como:
Ou:
No ponto de equivalência, também temos:
Então podemos somar as duas equações...
E ficamos com:
Isolando o potencial do equilíbrio:
Agora é só substituir os potenciais padrão de cada semi reação:
E é isso!!
Depois do ponto de equivalência
Depois do ponto de equivalência temos a situação contrária ao antes de p.e., se antes não tinhamos nada de agora não temos nada de , porque todo ele foi oxidado!
Calculamos o potencial do par então:
Da mesma forma que fizemos lá e cima..
Beleza, temos que calcular esses números de mols!
Todo o vem da oxidação do ferro, então podemos dizer que:
Substituindo e calculando:
Esse valor nunca vai mudar, beleza?! Não importa se adicionamos ou do titulante!
Agora o número de mols de , vai ser referente ao excesso, vamos supor uma adição de de titulante:
Calculando:
Substituindo achamos o potencial:
Da mesma forma que fizemos o esqueminha lá em cima para qualquer volume, podemos fazer aqui, ficariamos com:
Se fizemos vários pontos o gráfico vai ficar assim:
Agora a gente se ve nos exercícios!