Valoración redox

Una valoración redox (también llamada volumetría redox, titulación redox o valoración de oxidación-reducción) es un o método de análisis químico, que permite conocer la concentración en disolución de una sustancia que pueda actuar como oxidante o reductor.

[1]​ La valoración está basada en reacciones de oxidación o de reducción entre el analito (la sustancia cuya concentración queremos conocer) y la sustancia valorante.

El nombre volumetría hace referencia a la medida del volumen de la disolución valorante empleada, a partir del cual, conocida su concentración, es posible calcular la cantidad de analito presente en la muestra.

En una valoración redox se prefiere medir el potencial eléctrico (en voltios) como una medida de cómo transcurre la transferencia de electrones entre el reductor y el oxidante.

Para ello se emplean electrodos específicos conectados a un potenciómetro.

Para la determinación experimental se utilizan: buretas, matraces, vasos de precipitados, probetas, pipetas, etc.

Aun así, cuando el cambio es brusco cerca del punto de equivalencia, se comete un error despreciable si se toma como punto final la mitad del salto.

En ausencia de sistema medidor del potencial, se pueden usar indicadores redox, sustancias que mediante un cambio de color nos indican que se ha llegado al punto de equivalencia para detectar el punto final.

[2]​ Se debe cumplir en cualquier valoración redox la siguiente expresión:

Se pueden clasificar en dos grandes grupos: oxidimetrías, en las que la sustancia valorante es un agente oxidante y reductometrías, menos frecuentes, empleando un agente reductor para tal fin.

El agente oxidante puede ser yodo o cualquier sal que contenga los iones permanganato, dicromato, bromato, yodato o cerio (IV).

[3]​ La sustancia valorante es ahora un agente reductor, como los iones tiosulfato, yoduro o hierro (II).

Los oxidantes reaccionan con yoduros para formar yodo, que posteriormente se valora con tiosulfato, en una valoración indirecta llamada yodometría (no se debe confundir con el método directo, la yodimetría).

Esto es posible porque muchas sustancias son capaces de oxidar al ion yoduro a yodo.

Posteriormente este yodo formado se valora con disolución de tiosulfato.

Son poco estables y deben estandarizarse con dicromato.

el dicromato es una sustancia muy peligrosa Un indicador es una sustancia que sufre un cambio de color al mismo tiempo que se llega al punto de equivalencia de una valoración redox por lo que sirven para indicar dicho punto.

Pueden ser: Ejemplos: Las disoluciones de las sustancias valorantes deben ser estandarizadas antes de su empleo como sustancias valorantes, es decir, su concentración debe ser medida experimentalmente frente a una sustancia que actúa como patrón primario, y no solamente calculada a partir de la masa empleada para la disolución.

[7]​ Esto es necesario porque dichas sustancias no son completamente puras, pueden sufrir alteraciones en el proceso de disolución, o posteriormente durante con el tiempo transcurrido.

Algunas disoluciones sí son estables como las de dicromato o yodato por lo que se emplean como patrón primario para valorar o estandarizar a otras.

En cambio otras necesitan ser normalizadas o estandarizadas frente a un patrón primario.

El permanganato se estandariza con oxalato sódico según la reacción:

El yodo forma un complejo con el almidón de color intensamente azul.

El yodo unido al almidón puede reducirse a ion yoduro (I-) por la acción, por ejemplo, del ion tiosulfato (S2O32-), y cuando todo el yodo se consume, el color azul desaparece.

Las primeras reacciones se utilizan para convertir una cantidad desconocida del analito (la sustancia que se quiere analizar) a una cantidad equivalente de yodo, que puede entonces ser valorada.

A veces, otros halógenos distintos del yodo se utilizan en las reacciones intermedias porque están disponibles en disoluciones de referencia más fácilmente medibles y reaccionan más rápidamente con el analito.

Estos pasos adicionales en una valoración yodométrica puede valer la pena porque el punto de equivalencia, donde el azul se decolora, es más claramente visible que otros métodos de análisis.

Veamos una serie de reacciones en disolución acuosa donde el resorcinol es el analito; el bromato es la referencia para estandarizar la disolución; el tiosulfato es el valorante; y el almidón actúa como indicador.

Llamemos a las cantidades iniciales de las diferentes sustancias con una letra (todas las cantidades están en mol o en mol/L): donde B o T son conocidas de antemano y R es el valor desconocido que queremos calcular.