6- Quais os principais agentes oxidantes utilizados na volumetria de oxirredução e quais os métodos de obtenção do ponto final de cada um deles?

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos os principais agentes oxidantes usados em titulações redox e mostrarmos como se obtém o ponto final em cada caso. Vamos abordar o conteúdo de volumetria de oxirredução e estudar, para cada agente, o método de detecção do ponto equivalente (visual ou instrumental) e o indicador (quando necessário).

Passo 2

O permanganato de potássio, \mathrm{KMnO_4}, é o agente oxidante mais comum porque, em meio ácido, o íon \mathrm{MnO_4^-} se reduz a \mathrm{Mn^{2+}} e a própria solução atua como indicador (“autoindicador”).
  • Método de ponto final: visual.
  • Como funciona: ao final da titulação, qualquer excesso de \mathrm{MnO_4^-} não se reduz e dá uma coloração rosa-pálida permanente. Esse rosa persistente marca o ponto equivalente.
  • Também pode ser detectado instrumentamente por salto de potencial (potenciometria) medindo-se a curva E versus volume adicionado.

Passo 3

O dicromato de potássio, \mathrm{K_2Cr_2O_7}, é outro agente oxidante clássico, mas não tem cor de indicação própria ao final. Precisa-se de indicador externo.
  • Indicadores usuais:
  • Ferroína (complexo de Fe(II) com 1,10-fenantrolina), que muda de vermelho-vinho a azul-esverdeado.
  • Diphenilamina-sulfonato, que fica incolor e no ponto final toma coloração violeta.
  • Método de ponto final: visual, observando a mudança de cor do indicador.
  • Opcional: determinação por potenciometria, notando-se o salto de potencial em torno do equivalente.

Passo 4

O sulfato de cério (IV), \mathrm{Ce^{4+}} (geralmente como \mathrm{Ce(SO_4)_2}), é usado em titulações de agentes redutores fracos. Também precisa de indicador.
  • Indicador preferido: ferroína, cuja cor original (vermelho) some e dá tom azul-claro no ponto final.
  • Outro indicador: o mesmo diphenilamina-sulfonato, que vai formar tom violeta súbito.
  • Método de ponto final: visual ou, alternativamente, potenciométrico (salto de potencial nítido em torno de \mathrm{Ce^{4+}/Ce^{3+}}).

Passo 5

O iodo, \mathrm{I_2}, age como agente oxidante em titulações de tióis, sulfitos etc. O ponto final é obtido por complexo com amido.
  • Indicador: amido, que forma um complexo azul-intenso com \mathrm{I_2}.
  • Método de ponto final: visual.
  1. Durante a titulação, mantém-se o azul característico.
  2. No ponto final, todo o \mathrm{I_2} livre é consumido pelo titulando e o azul some abruptamente.
  • Alternativa instrumental: amperometria com eletrodo de platina, detectando correntes de oxidação/redução do iodo.

Resposta

– Permanganato de potássio \mathrm{KMnO_4}: autoindicador; ponto final visual pelo rosa‐pálido permanente (ou potenciometria).
– Dicromato de potássio \mathrm{K_2Cr_2O_7}: requer indicador externo (ferroína ou diphenilamina-sulfonato); mudança de cor visual (ou potenciometria).
– Cério (IV) \mathrm{Ce^{4+}} como \mathrm{Ce(SO_4)_2}: indicador externo (preferencialmente ferroína ou diphenilamina-sulfonato); mudança de cor visual (ou potenciometria).
– Iodo \mathrm{I_2}: indicador amido; ponto final visual pelo desaparecimento abrupto do azul (ou amperometria).

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