Tema 11: Métodos de Oxidación – Reducción en que interviene Yodo

Química Analítica Cuantitativa

Tema 11: Métodos de Oxidación – Reducción en que interviene Yodo

Introducción:

El elemento yodo existe en varios estados de oxidación analíticamente importantes y que están representadas por especies tan conocidas como yoduro, yodo (o ion triyoduro), monocloruro de yodo, yodato y peryodato.

I2(ac) + 2 e-                                                2 I-        Eº = +0,6197 V[pic 1]

        I2(s) + 2 e-                                                2 I-        Eº = +0,5345 V

        I3- + 2 e-                                        3 I-        Eº = +0,5355 V

La concentración acuosa del yodo molecular nunca puede alcanzar un valor tan grande cómo 1 M pues su solubilidad en agua pura a 25 ºC en equilibrio es 0,00133 M. Además en presencia de I- el yodo molecular tiene manifiesta tendencia a formar el ion triyoduro.

I2(ac) + I-                                                I3-        K = 708[pic 2][pic 3]

La tercera semirreacción es la que da el cuadro más realista del comportamiento redox yodo - yoduro porque comprende las dos especies predominantes, I3- y I- que se encuentran en las situaciones practicas. Virtualmente en todos los procedimientos directos o indirectos, se efectúan valoraciones con una solución estándar de I2 que contiene una concentración relativamente alta de I- o se efectúan valoraciones de I2 en presencia de I- en exceso. En ninguno de los casos se forma yodo sólido y la concentración de I2(ac) es de ordinario, pequeña comparada con la concentración de I3-.

El potencial normal para la semirreacción:

I3- + 2 e-                                        3 I-                Eº = +0,5355 V

Ocupa una posición casi en el centro de la tabla de potenciales normales.

El ion I3- es un agente oxidante bueno que reacciona cuantitativamente con buen número de reductores.

Además, el I- se oxida con suficiente facilidad para que su reacción con ciertos oxidantes fuertes sea cuantitativamente.

Según esto los métodos redox que utilizan yodo se clasifican en:

Directos (yodimétricos):

I3- + 2 e-                                        3 I-                (se reduce)[pic 4]

Se utiliza en este sentido.

Estos métodos son aquellos en los cuales una solución de triyoduro (o yodo disuelto en KI) sirve como agente OXIDANTE estándar (mide reductores).

Indirectos (yodométricos):

I3- + 2 e-                                        3 I-                (se oxida)[pic 5]

En estos métodos se forma triyoduro por reacción de ion yoduro en exceso con algún agente oxidante (mide oxidantes).

Métodos Directos:

Como el I3- es un oxidante relativamente suave solo puede reaccionar cuantitativamente con sustancias fácilmente oxidables. Recordemos que la fem para una reacción propuesta para una valoración debe ser por lo menos de +0,2 V para que la valoración tenga éxito.

Entre las sustancias que pueden valorarse directamente con una solución de I3- estándar figuran H2S, Sn2+ y H2SO3.

                                I3- + H2S                                                3 I- + S + 2 H+                                Eº = +0,395 V[pic 6]

                                I3- + Sn2+                                                3 I- + Sn4+                                                Eº = +0,382 V

I3- + H2SO3 + H2O                                                3 I- + SO42- + 4 H+                        Eº = +0,370 V

Es importante desde el punto de vista analítico el hecho de que las tres especies citadas reaccionan muy rápidamente con triyoduro.

Uno de los métodos analíticos más importantes, iodimétricos, implica la reacción:

HAsO2 + I3- + 2 H2O                                                H3AsO4 + 3 I- + 2 H+[pic 7]

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