Valoraciones redox

Las valoraciones redox, también conocidas como valoraciones de oxidación-reducción, o volumetrías redox, son técnicas de análisis frecuentemente usadas con el fin de conocer la concentración de una disolución de un agente oxidante, o reductor. Este es un tipo de valoración que se basa en las reacciones redox, que tienen lugar entre el analito o sustancia de la cual no conocemos la concentración, y la sustancia conocida como valorante.

A menudo, en éste tipo de valoraciones, es útil el uso de un indicador redox, que cambie de color, para hacernos saber cuando llega el final del proceso. Así, las sustancias que participan, sufren un cambio de coloración que hace visible el punto de alcance del equilibrio (en número de moles), entre el oxidante y el reductor.

En las valoraciones redox se mide en voltios el potencial eléctrico, como medida de cómo ocurre la transferencia de electrones entre el reductor y el oxidante. Para esto, se utilizan electrodos concretos que se encuentran conectados a un potenciómetro. Cuando se está llegando cerca del punto de equivalencia o del punto final de la valoración en cuestión, se verá un cambio bastante brusco del mencionado potencial.

Para el proceso experimental se suene usar diferente instrumental, como las buretas, vasos de precipitados, pipetas, matraces, etc.

El potencial eléctrico calculado, si lo representamos en función del volumen que hemos añadido ( de la sustancia valorante), se consigue la representación de las curvas de valoración, o también conocidas como curvas de titulación, donde el punto de equivalencia, se representa en en punto de inflexión de la gráfica.

En toda valoración redox, se debe dar la siguente expresión:

Vox . Mox . número de e^- ganados = V red . Mred . número de e^- per.

De donde, Vox, hace referencia al volumen del agente oxidante presente.

Mox, es la molaridad del oxidante.

Vred, se refiere al volumen del agente reductor

Mred, es la molaridad del reductor.

Por ejemplo:

Si queremos realizar la valoración de 25 ml. De una disolución de Fe^2+, la cual posee una concentración desconocida, utilizando la disolución de Ce^4+ ( 0.35 mol/L), siguiendo la ecuación:

Fe^2+ + Ce^4+ → Fe^3+ + Ce^3+

Si el punto de equivalencia para el volumen de la disolución es de 20 ml, tenemos que:

Vox . Mox . nº de e^- ganados = Vred . Mred . nº de e^- perdidos

20 ml . 0.35 mol/L . 1 = 25 ml . Mred . 1; Mred= 0.28 mol/L

Las valoraciones redox, se clasifican en dos grupos:

• Oxidimetrías
• Reductometrías

Las oxidimetrías:

Son las valoraciones, en las cuales el agente oxidante es la sustancia valorante. Así, los agentes de carácter oxidante, pueden ser cualquier sal que tenga iones permanganato, bromato, yodato, cerio (IV)^2 o dicromato.

Reductimetrías:

En éste tipo de valoraciones, la sustancia que actua como agente reductor, es el agente valorante, como por ejemplo, los iones yoduro, o de hierro (III). Estas valoraciones, son mucho menos utilizadas que las oxidimetrías.

Las oxidimetrías pueden ser:

• Permanganometría: reacción que tiene lugar en medio ácido, siendo una de las valoraciones más usadas. Tiene un característico color violaceo debido al ión permanganato que pasa a ser ión manganeso (II), hecho que hace inútil el uso de indicador de color.
• Yodimetría: Reacción donde participa el yodo como agente oxidante, siendo util para la valoración de sustancias del tipo de los tiosulfatos.
• Cerimetría: Realizada en medio ácido, las sales de Cerio (IV) tienen un fuerte carácter oxidante. Esta reacción es de gran simplicidad lo que la hace útil para muchas y distintas valoraciones.
• Bromatometría: En este caso, el agente oxidante es el ión bromato y se trabaja en medio ácido.
• Dicromatometría: El agente oxidante, en éste tipo de valoraciones, es el ión dicromato, también en medio ácido.
• Iodatometría: Reacción con participación del ión yodato. Se suele usar para estandarizar disoluciones de tiosulfato.