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1. Fundamentos de Química
Ingeniería Civil
Universidad de los Andes
2017
Ciencias para ingeniería - Química
Informe
Electrólisis: reacciones de óxido-reducción
Autores:
➔ Ignacio F. Garcés
➔ Javier García
➔ Eduardo Gibson
➔ María Francisca Grandón
➔ Matías Gualda
Agradecimientos:
Profesores Alejandra Medina Armijo y Fidel Vallejo Gallardo
2017

2. 1
RESUMEN
En este laboratorio se procedió a utilizar el método de la volumetría para realizar un análisis
cuantitativo de una reacción óxido-reducción entre el permanganato de potasio y distintos
analitos. Para después repetir el mismo proceso, y por consecuencia tener 2 muestras para
cada caso y así poder realizar los cálculos debido con la mayor exactitud posible sobre las
distintas concentraciones de las distintas soluciones que utilizamos en el transcurso de este
laboratorio.

3. 2
ÍNDICE
1. Introducción 3
1.1 Objetivo General 3
1.2 Objetivos Específicos 3
2. Revisión Bibliográfica 4
3. Materiales 5
3.1 Instrumentos Usados 5
3.2 Reactivos Usados 5
4. Metodología 6
5. Resultados 7
6. Discusiones Sobre Los Resultados 8
7. Conclusiones 9
8. Bibliografía 10
9. Anexos 11
9.1 Datos 11
9.2 Cálculos 11

4. 3
1. INTRODUCCIÓN
La volumetría es muy relevante ya que se utiliza para determinar la concentración
desconocida de un reactivo a partir de un reactivo con concentración conocida.
Además, en relación con balanceo de ecuaciones por el método redox, y las mismas
reacciones redox se usan mucho, por ejemplo, en pilas electroquímicas (como las de los
automóviles) y en el proceso inverso, el cual es inducir que se produzca una reacción no
espontánea, empleando electricidad. También este tipo de reacciones se emplea para
determinar el grado de alcohol en sangre de una persona.
1.1 OBJETIVO GENERAL
➔ Determinar la cantidad de hierro-II en distintas sustancias, utilizando para ello el
balanceo de ecuaciones por oxido-reducción. (método del ión-electrón)
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
➔ Realizar la titulación de cada sustancia de forma óptima y precisa.
➔ Calcular la concentración de disolución del permanganato de potasio en la titulación del
oxalato de sodio.
➔ Calcular la concentración de la disolución en la titulación del hierro (II).

5. 4
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
A. Ion: Es un átomo o molécula que no está en estado neutro, sino que posee un número
alterado de electrones. Si el número de electrones aumentó, es un anión (carga
negativa), y en otro caso, se denomina catión (carga positiva). Las soluciones que
poseen iones son capaces de conducir electricidad.
B. Concentración: Es la relación o proporción entre la cantidad de soluto y la cantidad de
solvente, en una disolución. Se puede medir en molaridad (𝑚𝑜𝑙/𝐿), normalidad (𝑁),
porcentaje masa-volumen (%𝑚/𝑣), porcentaje masa-masa (%𝑚/𝑚), entre otros.
C. Reacciones de óxido-reducción: Son un tipo de reacción química en la que ocurre una
transferencia de electrones entre las sustancias involucradas. También se denominan
reacciones redox.
D. Agente reductor: Es el átomo o molécula que pierde electrones durante una reacción
redox y, por lo tanto, se dice que se oxida (su carga se hace más positiva), y por lo
tanto es el agente reductor.
E. Agente oxidante: Es el átomo o molécula que gana electrones en una reacción redox,
por lo que se dice que se reduce (su carga se hace más negativa).
F. Semireacciones: Son reacciones en las que se describe el cambio que sufrieron los
agentes reductor y oxidante. Podríamos decir que son dos procesos que ocurren
simultáneamente en toda reacción redox.
G. Potenciales estándar de reducción (𝐸°): Son utilizados para determinar el potencial
electroquímico o el potencial de un electrodo de una celda electroquímica, o también de
una celda galvánica.
H. Valoración óxido-reducción: Son técnicas utilizadas con el fin de conocer la
concentración de una disolución de un agente oxidante o reductor.
I. Analito: Se trata de una sustancia que se hará reaccionar con otra de concentración
exactamente conocida (patrón) y mediante la reacción química conocida y bien definida
se comprobará el grado de pureza de la misma.
J. Patrón primario: Es la sustancia que se utiliza como referencia para hacer una
valoración o estandarización. Se usa para indicar, mediante un cambio de color
conocido, en qué momento se alcanza el punto de equilibrio.

6. 5
3. MATERIALES
3.1 Instrumentos usados
➔ 1 piseta con agua destilada.
➔ 1 vaso precipitado de 50 ml.
➔ 1 vaso precipitado de 100 ml.
➔ 1 vaso precipitado de 250 ml.
➔ 1 matraz Erlenmeyer.
➔ 1 propipeta.
➔ 1 agitador de vidrio.
➔ 3 matraces Erlenmeyer de 100 ml.
➔ 1 bureta de 25 ó 50 ml.
➔ 1 soporte universal.
➔ 1 pinzas para bureta.
➔ 1 probeta de 50 ml.
➔ 1 pipeta graduada de 5 ml.
3.2 Reactivos usados
➔ Permanganato de potasio (𝐾𝑀𝑛𝑂4)
➔ Ácido sulfúrico (𝐻2 𝑆𝑂4)
➔ Sulfato de hierro (𝐹𝑒𝑆𝑂4)
➔ Oxalato de sodio (𝑁𝑎2 𝐶2 𝑂4)
➔ Suplemento multivitamínico líquido Bion 3.

7. 6
4. METODOLOGÍA
1. Se llenó un matraz de Erlenmeyer con 10ml de cada muestra (𝐻2 𝑆𝑂4, 𝐹𝑒𝑆𝑂4 o
𝑁𝑎2 𝐶2 𝑂4).
2. Se agregó 5 ml de 𝐻2 𝑆𝑂4.
3. Luego se tituló vertiendo poco a poco 𝐾𝑀𝑛𝑂4, hasta observar el cambio de color
característico del punto de equivalencia.
4. Se anotó el resultado de la titulación.
5. Se repitió el proceso hasta tener datos de dos titulaciones para cada una de las tres
muestras.

8. 7
5. RESULTADOS
A continuación, se muestran los resultados de las respectivas titulaciones para cada muestra:
𝐹𝑒𝑆𝑂4: Primera medición: 20 ml
Segunda medición: 20,9 ml
Diferencia: 0,9 ml
𝑁𝑎2 𝐶2 𝑂4: Primera medición: 0,6 ml
Segunda medición: 0,9 ml
Diferencia: 0,3 ml
Bion 3: Primera medición: 3,3 ml
Segunda medición: 2,45 ml
Diferencia: 0,85 ml
Se obtiene la concentración de hierro en el Bion 3 mirando su rotulación: 99,99 mg por cada
100 ml. Es decir, hay un porcentaje masa/volumen de hierro de 0,0029997 %.
Aplicando los cálculos necesarios, se puede obtener la normalidad del KMn04, la cual es 0,714
𝑁. Con esto podemos calcular la normalidad de las otras soluciones.
Concentraciones 𝐹𝑒𝑆𝑂4:
N = 1,428 N
M = 2,856 M
Porcentaje masa/masa (%p/p) = 26%
Porcentaje masa/volumen (%p/v) = 63,26%
Concentraciones Bion 3:
N = 0,235 N
M = 0,47 M
Porcentaje masa/masa (%p/p) = 2,52%
Porcentaje masa/volumen (%p/v) = 2,585%

9. 8
6. DISCUSIONES SOBRE LOS RESULTADOS
Respecto a la titulación de cada sustancia estudiada, esta se hizo de la forma más correcta
que pudimos, lo cual se ve reflejado en la no demasiado alta diferencia entre una titulación y
otra, para cada una de las sustancias.
Con respecto a los resultados obtenidos experimentalmente comparados con los Teóricos
notamos que existe una diferencia sustancial de las concentraciones en el caso del 𝐹𝑒𝑆𝑂4,
debido al factor humano, debido a la complicación de la titulación explicada en la conclusión
en la siguiente página.
En los otros casos el resultado experimental se asemeja al teórico por lo que se puede se
puede concluir que en estos casos el experimento fue un éxito.

10. 9
7. CONCLUSIONES
Para concluir, se halló que existe una concentración de 0,0029997% en masa/volumen de
hierro en el complemento multivitamínico comercial Bion 3.
Se sabe que la titulación, con el método utilizado, no es tan precisa, pues se requiere de
mucho cuidado y de buenos reflejos para no sobrepasar el punto de equivalencia (cambio de
color), y así no verter en exceso el reactivo titulante. Por ello se hicieron dos mediciones de
cada sustancia, las que no fueron demasiado distintas entre sí, lo que indica que,
efectivamente, sí se tuvo cierta precisión en la titulación.

11. 10
8. BIBLIOGRAFÍA
Profesor en línea
↳ http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/oxido_reduccion.htm (Definición y
características de las reacciones redox)
Formulación química
↳ http://www.formulacionquimica.com/FeSO4/ (Densidad sulfato de hierro)
Scribd
↳ https://es.scribd.com/doc/130872844/Patron-Primario-y-Secundario (Definición y
características de patrón primario)
100cia química
↳ http://www.100ciaquimica.net/ (Definición de agente reductor y oxidante)
Química web
↳ http://www.quimica.webcom.com.mx/IMG/pdf/15permanganatok.pdf (Densidad
permanganato de potasio)
La guía química 2000
↳_http://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/valoraciones-redox (Definición de
valoración oxido-reducción)
Química deliciosa
↳_http://quimicadeliciosa.blogspot.cl/2010/09/la-importancia-de-las-reacciones-
redox.html (Importancia y usos de las reacciones de óxido-reducción)
Conceptos
↳ https://10conceptos.com/concepto-quimico-de-analito/ (Definición de Analito)

12. 11
9. ANEXOS
9.1 DATOS
Concentración de 𝐾𝑀𝑛𝑂4: 0,00435 mol/L
Densidad sulfato de hierro: 1,898 g/ml
9.2 CÁLCULOS
Fórmula 1: 𝐶1 • 𝑉1 = 𝐶2 • 𝑉2
Fórmula 2: %𝑝/𝑝 = (𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜/𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛) • 100
Fórmula 3: %𝑝/𝑣 = (𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜/𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛) • 100
A continuación se muestran los cálculos necesarios para obtener los resultados de la página
7.
𝑁𝑎2 𝐶2 𝑂4: (6,7 g/L / 134 g/mol) = 0,05 M
𝐶1• 0,0007 L = 0,05 N • 0,01 L
𝐶1= 0,0005 N • L/0,0007 L
𝐶1= 0,714 N
Práctico:
𝐹𝑒𝑆𝑂4: 0,714 N • 0,02 L = 𝐶2 • 0,01 L
𝐶2= 0,014 N • L/0,01 L
𝐶2= 1,428 N
M = 1,428 N • 2 eq = 2,856 M
%p/p: 𝐹𝑒𝑆𝑂4: 1,898 g/ml = m/10 ml
m = 18,98 g 𝐹𝑒𝑆𝑂4
𝐾𝑀𝑛𝑂4: 2,7 g/ml = m/20 ml
m = 54 g KMnO4
%p/p = (18,98 g/72,98 g) • 100= 26%
%p/v: 𝐹𝑒𝑆𝑂4: 1,898 g/ml = m/10 ml
m = 18,98 g
%p/v = (18,98 g/30 ml) • 100 = 63,26%

13. 12
Bion 3: 0,714 N • 0,0033 L = 𝐶2 • 0,01 L
𝐶2= 0,00235 N • L/0,01 L
𝐶2= 0,235 N
M = 0,235 N • 2 eq= 0,47 M
%p/p: 0,47 M • 55 g/mol = 25,85 g/L
En 1 Litro:
(25,85/1025,85) • 100 = 2,52% p/p
%p/v: (25,85/1000) • 100 = 2,585% p/v
Teórico:
𝐹𝑒𝑆𝑂4+ 7𝐻2 𝑂: M= (25 g/0,5 L) • (1 mol/278 g)=0,179 M
%p/p = (25 g/0,5 L) •(1 L/1000 ml) • (1 ml/1 g) = 5%
%p/v = (25 g/0,5 L) • (1 L/1000 ml) = 5%
N= 0,179 M/ 2 eq= 0,0895 N
Bion 3: M = 0,2
N = 0,2 M/2 eq = 0,1 N
%p/p = 0,2 M • 55 g/mol = 11 gr/L
En 1 litro:
% p/p = (11/1011) • 100 = 1,088 %
%m/v = (11/1000) • 100 = 0,1 %