Manual de Práctica de Química Genera l

UNIVERSIDAD CIENTÍFICA DEL SUR

CARRERA(S): ENFERMERIA

PRÁCTICA DE LABORATORIO
CURSO: Química General
PROFESOR( A) : Consuelo Carasas

INFORME DE PRÁCTICA
PRÁCTICA N°: 8
TÍTULO: VALORACION REDOX Y ESTIQUIOMETRIA
INTEGRANTES : Cabrera Ana Sofia – 100130361@cientifica.edu.pe - 100 %
Fernandez Carrion Leyla Yanet– 100130539 @cientifica.edu.pe – 100%
Palhua Saenz Yamila Fabiana 100129979@cientifica.edu.pe – 100 %
Puscan Silvera Sasha Nicole – 10013131@cientifica.edu.pe – 100 %

HORARIO DE PRÁCTICA
FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 09 de junio de 2023

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 17 de junio de 2023

LIMA, PERÚ
2023

Autores: Profesores del curso 10

 OBJETIVOS :

1.Cuantificar la concentración de hierro 2

en el problema, a través de la valoración
o titulación de óxido-reducción.

2.Determinar el porcentaje de hierro 2 a

través de la valoración o titulación de
oxido reducción .
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Práctica N° 11. Valoración rédox y

estequiometría

1. Introducción

En un proceso experimental para generar una reacción química, es necesario conocer la cantidad
de sustancias que se deben emplear (reactivos) y la cantidad de sustancias que se van a producir
(productos); el desarrollo de dicho proceso permite observar cambios característicos entre
reactantes y productos (cambio en el estado de agregación, en el color, formación de precipitado,
producción de gas, variación de la temperatura, etc.). A través de la estequiometria se puede
establecer relaciones de masas, volúmenes y número de moles de las sustancias que participan en
la reacción correspondiente, la cual se puede representar en una ecuación química y están definidas
por las leyes estequiometrias.

Antes de la práctica de laboratorio puede consultar los siguientes recursos.

Titulación redox
https://www.youtube.com/watch?v=khQ4D7j0zGU
Preparación y titulación de una solución de permanganato de potasio 0,1 N
https://www.youtube.com/watch?v=rdfRV1Yjat4
Simulador Valoración ácido-base
https://labovirtual.blogspot.com/2016/03/valoracion-acido-base_5.html

2. Resultado de aprendizaje

Al finalizar la sesión, el estudiante determina la concentración y el porcentaje de hierro (II) en

una muestra problema por medio de la titulación de óxido-reducción.

Autores: Profesores del curso 96

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4. Fundamento teórico

4.1. Estequiometría
Estudia las relaciones cuantitativas entre los reactantes y sus productos a través de una reacción
química. En una reacción química se observa una modificación de las sustancias presentes: los
reactivos se consumen para dar lugar a los productos. A escala microscópica, la reacción química
es una modificación de los enlaces entre átomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces
se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan, dicho principio corresponde
a la ley de conservación de la masa.

Las leyes estequiometrias corresponden a un conjunto de principios descubiertos por vía

experimental y que hacen referencia a las relaciones que en una reacción química cumple con las
masas de las sustancias reaccionantes y los productos de la reacción:

a) Ley de la conservación de la materia y energía

Esta ley establece que, en una reacción química, la suma de las masas de las sustancias
reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción. Esto quiere decir que
la materia ni se crea ni se destruye, sólo se puede transformar al igual que la energía.

+ 𝟑 𝑪𝟐𝑶 ( 𝟒 𝑯𝟐(𝒈
𝑪𝟑𝑯𝟖 (𝒈) 𝟓 𝑶𝟐 (𝒈 ) → 𝒈) + ) + 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂
5 ∙ 32 g 3 ∙ 44 g 4 ∙ 18 g
44 g

204 g 204 g

La materia y la energía trabajan juntas ya que la materia al ser supuestamente destruida se

transforma en energía y por eso se dice que la materia no se destruye, sino que se transforma en
energía.

b) Ley de proporciones múltiples

Según Dalton: Cuando dos elementos se combinan para formar más de un compuesto, los pesos
diferentes de uno de ellos, que se combinan con un peso fijo del otro, guardan una relación sencilla
de números enteros pequeños.

Esto quiere decir que si se mantiene fija la cantidad de uno y se determinan las cantidades del otro
se tienen números que guarden entre sí relaciones expresables mediante números enteros.
Considerando como ejemplo la reacción el cloro con el oxígeno, se obtiene:

Autores: Profesores del curso 97

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1
𝐶2 (𝑔)+ 2 2 (𝑔) →𝐶𝑙(𝑔)
𝑙 2 (𝑔)+ 3𝑂→2𝑂
2 (𝑔) 2 3 (𝑔)
𝐶+ 2𝑂 𝐶𝑙2 (
𝑔) 2 (𝑔) 2 5 (𝑔)
𝑂
→
2 (
𝑔)+ 5
𝐶𝑂2 (𝑔) 𝐶2𝑙 7 (𝑔) 2

4.2. Con 𝑂 cepto de m7ol →

2
El mol𝐶 es la unidad 𝑂de canti dad d𝐶e𝑙 sustancia. Un mol de cualquier sustancia contiene un número de
Avo
gadro (6,02 3 x 1023) de 𝑂sus partículas (las partículas pueden ser átomos, moléculas, iones,
electrones, etc.), tomando como ejemplo el oxígeno:

Cuadro 11.1
Masa y moles

Sustancia Masa Moles

1 mol de átomos de Pesa 16 g Contiene 6,023 x 1023 átomos de O

23
oxígeno 1 mol de moléculas Pesa 32 g Contiene 6,023 x 10 moléculas de O2
de O2

4.3. Reacciones químicas

Una reacción química es un fenómeno químico donde se genera una transformación en la
estructura atómica o molecular de las sustancias que intervienen. Es un proceso por el cual una, o
más sustancias puras actúan entre sí por efecto de un factor energético, con la consiguiente
desaparición total o parcial de los reactantes y la formación de sustancias nuevas o productos.
Ejemplo de una reacción entre sodio metálico y agua:
𝟏
𝑵𝒂(𝒔) + 𝑯𝟐(𝑶𝒍) → 𝑵𝒂(𝑶𝑯(𝒂𝒄)) + 𝑯𝑶
𝟐 𝟐(𝒈)

Reactantes Productos

4.4. Ecuación química

Es la representación de una reacción química utilizando la simbología correspondiente en forma de
igualdades matemáticas para permitir observar cualitativa y cuantitativamente los componentes que
intervienen en dicha reacción. Ejemplo para la combustión incompleta el propano, la ecuación
balanceada es:

Combustión incompleta

𝑪𝟑𝟖𝑯 (𝒈) + 𝟑 𝑶𝟐( 𝒈 ) → (𝒔) + 𝟐 𝑪(𝑶𝒈) + ) +

𝟒 𝑯 𝟐( 𝒈𝑶 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈í𝒂

Autores: Profesores del curso 98

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4.5. Reactivo limitante y reactivo en exceso

El reactivo limitante (R.L.) es aquel que se consume primero en una reacción química por
encontrarse en menor relación estequiométrica, determinando la cantidad de producto o productos
obtenidos. Mientras que el reactivo en exceso (R.E.) se encuentra en mayor cantidad (no restringe
la reacción) por lo general contamina el producto. Lo indicado corresponde a la ley de las
proporciones constantes o definidas (ley de Proust): establece que la relación entre las masas de los
elementos que forman un compuesto definido es constante. Por consiguiente, cualquier exceso de
la masa de uno de ellos permanecerá sin reaccionar.

Ejemplo: para obtener hidróxido de sodio (NaOH) se hace reaccionar 46 g de Na con 46 g de H2O,
¿cuál es el reactivo limitante y cuantos gramos del reactivo en exceso quedan sin reaccionar?

Cuadro 11.2
Reactivo limitante y reactivo en exceso

𝟏
Ecuación balanceada + ( (
𝒂𝒄) ) + 𝑯
𝑵𝒂( 𝒔) 𝑯 𝟐 𝒍𝑶) → 𝑵𝒂(𝑶𝑯 𝟐 (𝒈)
𝟐
1 1
Moles 1 ½

Relación estequiométrica
23 18 40 1
(masa molar)
Datos del ejemplo (gramos)
46 46 - -
Reactivos: limitante y en exceso
2 (R.L.) 2,56 (R.E.) - -
Masa que reacciona y se produce
46 36 80 2
Masa del reactivo en exceso que
no reacciona
Agua (H2O) = 46 g – 36 g = 10 g

4.6. Rendimiento
La cantidad de producto que se forma cuando todo el reactivo limitante ha reaccionado corresponde
a un 100 % de rendimiento (valor teórico). La cantidad de producto obtenido siempre es menor que
el rendimiento teórico (100 %), la enorme diferencia se sustenta por la influencia de la pureza de
reactivos, metodología y eficiencia del proceso, calidad de equipos e infraestructura y eficiencia del
personal.

𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓𝒆𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍
𝒆 𝒏𝑹𝒅 )𝒊 𝒎= 𝒊 𝒙 𝟏 𝟎 𝟎 %
𝑽 𝑷 𝒐 𝒂 𝒓 𝒍 𝒐 𝒄 𝒓 𝒆 𝒏 𝒕 𝒕 𝒆 𝒂 ó 𝒋 𝒓 𝒆 𝒊 𝒄𝒆 𝒅𝒏 𝒐𝒕 𝒐𝒆 𝒓( %

Autores: Profesores del curso 99

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4.7. Valoraciones

Un análisis volumétrico es cualquier procedimiento basado en la medida del volumen de reactivo

necesario para que reaccione con la sustancia a cuantificar (analito). En una valoración se añaden
a los analitos incrementos de la disolución del reactivo (solución patrón) hasta que la reacción se
complete.

El punto de equivalencia es el punto en el que la cantidad de solución patrón es exactamente la

necesaria para que reaccione estequiométricamente con el analito. El punto de equivalencia es el
resultado ideal (teórico) que se busca en una valoración. Lo que en realidad se mide es el punto
final, que lo indica un cambio brusco de una propiedad física de la disolución (cambio de color,
formación de precipitado, etc).

Una valoración redox está basada en una reacción de óxido-reducción entre el analito y la solución
patrón.

Figura 11.1. Valoración de una muestra que contiene sulfato ferroso (FeSO4) con agente titulante
permanganato de potasio (KMnO4)
Fuente: Elortegui.org http://www.elortegui.org/ciencia/datos/TecLab/guiones/84%20Volumetrias%20redox.pdf
(izquierda) Valoraciones redox https://cienciadelux.com/2015/08/03/valoraciones-redox/ (derecha)

Autores: Profesores del curso 100

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5. Materiales

5.1. Materiales en mesa de estudiantes

01 bureta 25 mL
04 erlenmeyer 250 mL
05 beaker 250 mL
03 fiola 100 mL
02 luna de reloj
01 pipeta graduada o volumétrica 5 mL
5.2. Materiales en mesa central de profesor
01 pipeta graduada o volumétrica 10 mL
01 soporte universal + nuez
01 piseta con agua destilada
01 magneto
01 plancha de calentamiento con agitador magnético

5.3. Procedimiento
02 espátulas
01 balanza analítica
01 oxalato de sodio ~Na2C2O4 30 g
01 permanganato de potasio ~ KMnO4 0,02 M botella 1
L 01 ácido sulfúrico ~ H2SO4 3,73 M botella 1 L
01 muestra problema 50 g

KMnO4 0,02 M
En la balanza analítica pesar 3,16 g de permanganato de potasio. Mezclar tal cantidad con agua
destilada hasta obtener 1000 mL de disolución. Agitar hasta que se disuelva completamente.

H2SO4 3,73 M
En la balanza analítica pesar 366 g de ácido sulfúrico. Mezclar tal cantidad con agua destilada
hasta obtener 1000 mL de disolución. Agitar hasta que se disuelva completamente. Precaución:
recordar
que el ácido se añade a gran cantidad de agua y no al revés.

Autores: Profesores del curso 101

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6. Parte experimental

6.1. Prep2a2ra4ción de solución de oxalato de sodio (NaCO): estándar primario

Pesar entre 0,100 g y 0,130g la cantidad requerida de Na2C2O4 (previamente secado
en estufa hasta peso constante).
Disolver el Na2C2O4 con 30 mL de agua destilada en un matraz Erlenmeyer de 250 mL.
Trasvasar cuantitativamente a un matraz Erlenmeyer de 250 mL. Agitar hasta disolver.
6.2. Preparación y estandarización de solución de KMnO4 0,02 M (referencial)
Calcular y pesar la cantidad requerida de KMnO4 para preparar una solución
0,02M Disolver el KMnO4 en 50 mL de agua en un vaso de 150 mL
Añadir 5 mL H2SO4 3,73 M a la disolución de Na2C2O4
En un matraz aforado de 250 mL enrazar dicha disolución utilizando agua
destilada. Armar el sistema mostrado en la figura 11.1

Medio ácido: H+

Calentar la disolución de Na2C2O4 hasta una temperatura de 80°C. (Mantener la temperatura

hasta finalizar la titulación)
Llenar la bureta con la disolución de KMnO4 hasta el enrase
Titular en medio ácido con la disolución del Na2C2O4 con la solución de KMnO4 para
determinar el valor práctico de la concentración del KMnO4, la reacción redox es:

𝟓 (𝑪𝟐−𝑶𝟐 𝟒+) 𝟏𝟔 𝑯+𝟏 + 𝟐 (𝑴𝒏𝑶−𝟏𝟒)→ 𝟏𝟎 𝑪𝟐𝑶 (𝒈) + 𝟐 𝑴+𝒏𝟐 + 𝟖 𝑯𝟐𝑶

El punto de equivalencia o punto de quiebre se obtiene cuando predomina el color de la
disolución de KMnO4 en la de Na2C2O4 contenida en el matraz erlenmeyer.
Realizarde
6.3. Titulación loslacálculos
muestracorrespondientes
problema indicados por el Profesor.

Pesar entre 0,20 y 0,30 g la muestra problema previamente molida y secada.

Disolver dicha muestra en 30 mL de agua destilada en un matraz de 250 mL.

Transvasar a una matraz Erlenmeyer de 250 mL. Agitar hasta disolver.

Adicionar 5 mL de H2SO4 3,73 M a la solución que contiene la muestra.

Titular con la disolución de KMnO4, siguiendo el procedimiento indicado en el experimento

anterior. En el punto final se observa que la disolución contenida en el matraz Erlenmeyer
se torna ligeramente roja y permanece constante.

Anota el volumen de gasto de KMnO4

Realizar los cálculos correspondientes y determinar el porcentaje de FeSO4 en la muestra
problema, la reacción redox es:
Medio ácido: H+
+𝟏
𝑭+𝒆𝟐+ 𝟖 𝑯 A u+t o (r𝑴es:𝒏 𝑶P)− rofe
𝟓𝑭𝒆 +𝟑𝟒+
𝟓 102
𝟏→ 𝑴sor𝒏es+ d𝟐 el+ cu𝑯r𝟒so
𝟐𝑶
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7. Datos y resultados

Cuadro 11.3
Estandarización de disolución de KMnO4 0,02 M
Repeticiones
Datos Promedio
1 2

Masa Na2C2O4 (g) 0.1300 0.1150 0.1150

Volumen gastado de KMnO4 (mL)

20.5 19.0 19.0

Concentración KMnO4 (mol/L)

0.0189

Cuadro 11.4
Determinación de porcentaje de FeSO4 en la muestra

Repeticiones
Datos Promedio
1 2

Masa KMnO4 (g) 0.151 0.151 0.151

Concentración de
KMnO4

Volumen gastado
KMnO4
10.5 7.2 7.2

Masa FeSO4 en
muestra (g) 0.2998 0.2001 0.2998

Porcentaje en masa
de FeSO4 en 50.36% 75.5% 62.93%
muestra (% m/m)

Autores: Profesores del curso 103

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8. Preguntas que guían la discusión

A continuación, encontrará preguntas que guiarán la sección de Discusión de resultados. No olvide
que debe explicar sus respuestas.

En la primera parte se empleó un estándar primario de oxalato de sodio. ¿Qué función

cumple un estándar primario?

el patrón primario es una sustancia química que se utiliza como referencia al momento de
hacer una valoración, una de las características que tiene es que es estable y puro, no percibe
mucha agua y nos nos ayudo a determinar la concentración del valorante del permanganato

En la estandarización del KMnO4 y en la titulación de la muestra problema, ¿Cuáles fueron

los colores que ayudaron a encontrar el punto final de la titulación? ¿Por qué es importante
detectar el punto final de la titulación con mucho cuidado?

se obtuvo un color transparente por el oxalato de sodio y el permanganato de potasio presente

en la bureta, es importante detectar el punto final de la titulación porque nos permite medir y
conseguir los datos que corresponden. Ya que si se realiza un mal calculo el resultado será
totalmente diferente.

¿Cómo afecta el número de titulaciones en la exactitud y precisión del porcentaje de FeSO4

en la muestra?

se puede afirmar que realizando reiteradas veces, los resultados que se obtuvieron al numero de
titulaciones afecta en la precisión y exactitud de porcentaje de sulfato de hierro (FeSO4)
pasando así de sulfato de hierro II a III

Autores: Profesores del curso 104

9. Conclusión
Dados los resultados se dio a conocer que el estandar primario de oxalfato de sodio cumple la funcion
de una sustancia quimica, siendo estable y puro. Este no percibe mucha agua y ayuda a determinar la
concentracion de valoración de permanganato.
Asimismo, nos percatamos que el color transparente proveniente del oxalfato de sodio y el
permanganato de potasio es importante para detectar el punto final de la titulación

10. Referencias bibliográficas

Chang, R. (2010). Química. McGraw Hill. México DF. México.

Brown, T., LeMay Jr. H.; Busten, B. & Burdge, J. (2009). Química. La ciencia
Central. Pearson Educación. México DF. México.

McMurry, J. & Fay, R. (2009). Química general. Editorial Pearson. Nueva York.

EE.UU.
Bloomfielf, M. (2001). Química de los organismos vivos. LIMUSA NORIEGA
Editores. México DF. México.

Atkins, P. & Jones, L. (1998). Química. Moléculas. Materia y cambio. Ediciones

OMEGA S.A. Barcelona. España.
Blanco, A. (2006). Química biológica. Editorial El Ateneo. Buenos Aires. Argentina.
Harris, D. (2007). Análisis químico cuantitativo. Editorial REVERTE. Barcelona. España.