Determinacion De Cloro En Un Blanqueador

OBJETIVO:

Determinar la cantidad de cloro activo (libre) en una solución comercial de hipoclorito de sodio, por medio de una valoración yodo métrica.

Aplicar los principios básicos de las volumetrías redox en las titulaciones.

Preparar y valorar una solución patrón de tiosulfato de sodio Na2S2O3 aproximadamente 0.1N

Determinar el contenido de cloro residual en el detergente de blanqueador, mediante volumetría redox yodimétrica o directa.

FUNDAMENTO TEORICO:

En 1785 el químico francés Claude Louis Berthollet descubrió el potente efecto blanqueador del cloro.

En 1799, el químico británico Charles Tennant introdujo el polvo blanqueador, obtenido mediante la reacción del cloro gaseoso con cal apagada, y que produce los mismos efectos que el cloro. El polvo blanqueador es una mezcla que contiene hipoclorito de calcio, Ca (OCl)2, como agente blanqueador activo. Este polvo fue el blanqueador más habitual hasta principios del siglo XX.

Desde entonces ha sido sustituido casi por completo por el llamado cloro líquido, una solución de hipoclorito de sodio (NaOCl). Las lejías domésticas lo suelen llevar como ingrediente activo con una concentración del 5,25%. Los productos industriales tienen con frecuencia concentraciones varias veces mayores.

Se define como agente blanqueante cualquier compuesto empleado para eliminar el color de los productos naturales o artificiales. Su acción se basa en el llamado agente activo, que suele ser cloro generado a partir de hipocloritos o bien oxigeno generado a partir de compuestos del tipo peróxidos o persulfatos.

La lejía un agente blanqueante ampliamente utilizado, consiste en una disolución alcalina de hipoclorito de sodio, por lo cual su agente activo es el cloro.

Volumetrías de oxidación - reducción con yodo. El potencial estándar de reducción para la reacción: I2 + 2e- 2I- es 0.535 V. Las sustancias con potencial de reducción bastante inferior al del sistema yodo - yoduro son oxidadas por el I2 y pueden valorarse con una solución patrón de yodo. Estas volumetrías redox llamadas yodimétricas o directas, se utilizan para determinar agentes reductores.

El yoduro I- se oxida a I2 ejerciendo una acción reductora sobre los sistemas fuertemente oxidantes con formación de una cantidad equivalente de yodo. El yodo liberado se titula con la solución valorada de tiosulfato de sodio Na2S2O3. Estas volumetrías se llaman yodométricas o indirectas y se utilizan para determinar agentes oxidantes.

Volumetrías redox yodométricas o indirectas. Las reacciones generales para determinar un agente oxidante (Ag. Oxidante) mediante volumetría yodométrica son:

Ag. Oxidante + I- (exceso) Ag. Reductor + I2

I2 + 2S2O3= 2I- + 2S4O6

El yoduro I- que se adiciona como NaI o KI, se encuentra en exceso y no es una solución patrón. El I2 formado en la primera reacción es equivalente a la cantidad de agente oxidante contenida en la muestra que se analiza. El I2 liberado se titula con una solución patrón de un reductor, entre los cuales el Na2S2O3 es el más utilizado.

Las valoraciones deben efectuarse en el menor tiempo posible con el fin de evitar que el I- sea oxidado por el oxígeno del aire. Cuando sea necesario dejar la reacción durante algún tiempo, se debe desalojar el aire del recipiente, para lo cual se utiliza un gas inerte como CO2 o NO2. La adición de NaHCO3 a la solución ácida que se valora, proporciona CO2.

Las reacciones están afectadas además por la luz, por lo cual el erlenmeyer donde se realiza la titulación se coloca en la oscuridad.

Como los vapores de yodo pueden perderse fácilmente, se acostumbra tapar el recipiente utilizando un tapón de vidrio. Cuando se determina un oxidante mediante reacciones con yodo, el punto final se alcanza cuando desaparece el color amarillo de la solución. Se aprecia mejor este punto si se añade una solución de almidón, que forma con el yodo un complejo de color azul oscuro. El punto final se alcanza cuando desaparece el color azul, al agregar un ligero exceso de Na2S2O3. El indicador almidón se añade cuando se ha consumido la mayor parte del yodo. Si se añade demasiado pronto, el I- se absorbe sobre el indicador y se llega muy lentamente al punto final, siendo muy difícil detectarlo.

Preparación y valoración de la solución patrón de tiosulfato de sodio.

La solución patrón se prepara por el método indirecto porque el tiosulfato de sodio es una sal higroscópica; se le agrega una pequeña cantidad de hidróxido de sodio, dada la inestabilidad de la solución en medio ácido.

El tiosulfato de sodio se valora con dicromato de potasio K2Cr2O7 en presencia de I- en medio ácido, titulando el yodo producido con tiosulfato. Las reacciones que ocurren, son:

Cr2O7= + 6 I- (exceso) + 14H+ 2Cr+3 + 3I2 + 7H2O

I2 + 2S2O3= 2I- + S4O6=

Para que la reacción entre el Cr2O7= y el I- sea completa, se debe dejar en reposo por varios minutos.

8.2.1.2 Volumetrías redox yodimétrica o directa. La valoración yodimétrica o directa implica el uso de una solución patrón de triyoduro para valorar analitos reductores. Las soluciones de triyoduro se preparan disolviendo cristales de yodo en soluciones concentradas de KI y diluyendo en agua. En una solución que contiene exceso de iones I- el yodo existe esencialmente como iones I3- o I2I- ; sin embargo para facilitar las ecuaciones y los cálculos puede considerarse que el yodo existe en forma molecular como I2.

Es necesario que haya un exceso de KI para asegurar el desplazamiento de la reacción de disolución de I2 a I3- :

I2 (s) + I- I3-

Experimentalmente se ha comprobado que la proporción más adecuada de KI e I2 para la disolución de I2 es 20gr de KI por cada 12.7gr de I2.

La valoración de los analitos reductores se hace en medio ácida o neutra. Los reductores fuertes como, los iones sulfuro, sulfito y tiosulfato se determinan en medio ácido. Los reductores un poco más débiles como los compuestos de arsénico (III) y antimonio (III) se determinan en medio neutro.

Se utiliza

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