Ensayos redox por color – KMnO₄ y KI, estados de oxidación del vanadio y valoración de Fe²⁺

QuímicaReacciones y redoxEdades 15–16

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Pantalla Ensayos: añade gota a gota KMnO₄ acidificado (morado → incoloro) o K₂Cr₂O₇ acidificado (naranja → verde) para identificar agentes reductores, y KI (incoloro → amarillo-marrón, azul oscuro con almidón) para identificar agentes oxidantes, con un tubo de control, un modo de muestras problema y una tabla de resultados. Pantalla Vanadio: el cinc en medio ácido reduce VO₂⁺ (amarillo, +5) pasando por VO²⁺ (azul, +4) y V³⁺ (verde, +3) hasta V²⁺ (violeta, +2), y los potenciales estándar de electrodo muestran hasta dónde llegan el estaño o el hierro(II). Pantalla Valoración: valora Fe²⁺ con KMnO₄ o K₂Cr₂O₇, anota volúmenes concordantes y calcula la concentración.

Lección: Agentes oxidantes y reductores, números de oxidación y semirreacciones; ensayos redox por color; estados de oxidación del vanadio; valoraciones redox

Qué muestra

Un agente oxidante gana electrones y se reduce; un agente reductor pierde electrones y se oxida. Los cambios de color lo hacen visible. El manganato(VII) acidificado es morado, pero su forma reducida Mn²⁺ es casi incolora, así que un reductor lo decolora; el dicromato(VI) acidificado pasa de naranja a Cr³⁺ verde. Los iones yoduro, incoloros, se oxidan a yodo marrón, que el almidón vuelve azul oscuro, por eso el yoduro sirve para detectar oxidantes. El vanadio muestra cuatro estados de oxidación con cuatro colores, y los potenciales estándar predicen qué reductor alcanza cada uno.

Cómo usarla

En Ensayos, elige un Reactivo y una Sustancia, pulsa +1 gota o +5 gotas y compara el tubo con el tubo de control. Lee la conclusión, las semirreacciones y los números de oxidación, y pulsa Anotar. Marca Muestras problema para ocultar los nombres y pulsa Mostrar al final. En Vanadio, cambia el Reductor y observa los colores y la gráfica. En Valoración, añade la disolución de la Bureta hasta el punto final, pulsa Anotar volumen y repite hasta que dos volúmenes coincidan.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Ensayos de oxidantes y reductores, Vanadio, Valoración de Fe²⁺
  • Reactivo KMnO₄ acidificado (detecta reductores), K₂Cr₂O₇ acidificado (detecta reductores), KI (detecta oxidantes), KI + almidón (detecta oxidantes)
  • Sustancia ensayada FeSO₄ – sulfato de hierro(II), KI – yoduro de potasio, Na₂SO₃ – sulfito de sodio, H₂O₂ – peróxido de hidrógeno (acidificado), FeCl₃ – cloruro de hierro(III), Cl₂ – agua de cloro, Br₂ – agua de bromo, K₂Cr₂O₇ acidificado, CuSO₄ – sulfato de cobre(II), NaCl – cloruro de sodio, agua destilada (control)
  • Muestras problema (nombres ocultos)
  • Reductor para el vanadio(V) cinc (Zn), estaño (Sn), hierro(II) (Fe²⁺)
  • Velocidad de la simulación del vanadio 1–10
  • Disolución en la bureta KMnO₄ 0,0200 mol/dm³, K₂Cr₂O₇ 0,0167 mol/dm³
  • Muestra de Fe²⁺ concentración desconocida, conocida (0,0800 mol/dm³)

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué el peróxido de hidrógeno decolora el permanganato acidificado pero vuelve marrón el yoduro de potasio?
  2. ¿Por qué el color morado deja de desaparecer después de cierto número de gotas?
  3. ¿Por qué el estaño reduce el vanadio(V) solo hasta vanadio(III) mientras que el cinc llega a vanadio(II)?