PRÁCTICA: PODER REDUCTOR DE LOS METALES. VOLUMETRIAS REDOX

PRÁCTICA: PODER REDUCTOR DE LOS METALES. VOLUMETRIAS REDOX.

A) PODER REDUCTOR DE LOS METALES

INTRODUCCIÓN

        Una reacción de oxidación reducción o redox se caracteriza por presentar una especie química que cede electrones y otra que los capta. La especie que cede electrones se oxida, pasando a un estado de oxidación superior, y la que los capta se reduce. De esta forma, la especie que cede electrones actúa como agente reductor y, paralelamente, la especie que capta electrones actúa como agente oxidante. Estas reacciones se pueden generalizar como sigue:

          A + e  → A                 Reducción de A. A es un agente oxidante.

          B → B+ + e                 Oxidación de B. B es un agente reductor.

      A + B → A  + B+                REACCION REDOX

        Los metales actúan en general como reductores pues pueden perder electrones pasando al estado de catión. Por ejemplo: Zn → Zn2+ + 2e . La capacidad para perder electrones y pasar al estado de catión es diferente según cual sea el metal. Dicha capacidad se dice que es su poder reductor. De esta forma, comparando unos metales con otros se puede establecer una escala o gradación en su poder reductor.

        Comparemos, por ejemplo, los metales Cu y Zn. ¿Cuál de ellos tiene mayor poder reductor?; es decir, ¿Cuál tiene mayor tendencia a que ocurra la reacción de su oxidación?. Experimentalmente, se comprueba que si se pone cobre en presencia de una sal de Zn2+ en disolución acuosa no se produce reacción redox, pero si se pone cinc en presencia de una sal de Cu2+ en disolución acuosa, tiene lugar la disolución de Zn metal y se deposita Cu metálico, deduciéndose que el poder reductor del Zn es mayor que el del Cu. Es decir, el Zn tiene mayor tendencia a oxidarse que el Cu.

        Por otra parte, los ácidos diluidos disuelven a determinados metales, por ejemplo, al hierro. En este caso, la semirreacción que completa la oxidación del hierro (Fe → Fe2+ + 2e ) es la reducción del ión hidronio a hidrógeno gaseoso: 2H+ + 2e  → H2(g). La disolución del metal tiene lugar cuando éste tiene mayor poder reductor que el ión H+. La reacción redox molecular es: Fe + H2SO4 → FeSO4(aq) + H2(g). Otros metales, como la plata o el oro, tienen menor poder reductor que el H2(g) y, a diferencia del hierro, no se disuelven en ácidos diluidos. En el experimento que se plantea a continuación, se estudia el poder reductor por reacción redox directa entre metales y cationes metálicos o el ión hidronio.

PARTE EXPERIMENTAL

Material                                        Reactivos

  Gradilla con tubos de ensayo.                  Disolución de CuSO4 0.1 N.

  Rotulador.                                        - Disolución de ZnSO4 0.1 N.

  Vaso de precipitados.                          Disolución de NaNO3 0.1 N.

                                                - Disolución de H2SO4 4.0 N.

                                                  Cinc (en granalla).                                

                                                  Cobre (en alambre).                                        

PROCEDIMIENTO

     Preparar 6 tubos de ensayo (TE) conteniendo los siguientes reactivos:

═══════════════════════════════════════════════════════════════

                Tubos

        ───────────────────────────────────────────────────────────

                1                2                3                4                5                6

───────────────────────────────────────────────────────────────

Disolución        H2SO4                H2SO4                NaNO3        NaNO3        CuSO4                ZnSO4

Metal                Zn                Cu                Zn                Cu                Zn                Cu

═══════════════════════════════════════════════════════════════

        Poner las disoluciones correspondientes hasta una altura de 2,5 cm aproximadamente.

        Observe los TE y tome nota en su cuaderno de cualquier cambio que detecte en su contenido. Deje reposar los TE con sus contenidos y comience la PARTE B) de esta práctica. Al finalizar, observe y anote cualquier transformación que hayan sufrido las disoluciones y/o los trozos de metal.

...