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20C Applicazioni di agenti ossidanti standard
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$%C
APPLICAZIONI DI AGENTI OSSIDANTI
STANDARD
La
Tabella 20-3
riassume le proprietà di cinque tra i reagenti ossidanti volumetrici
più ampiamente usati. Si noti che i potenziali standard di questi reagenti variano
da 0,5 a 1,5 V. La scelta tra essi dipende dalla forza dell’analita come agente
riducente, dalla velocità della reazione tra ossidante e analita, dalla stabilità delle
soluzioni standard dell’ossidante, dal costo, e dalla disponibilità di un indicatore
soddisfacente.
20C-1
Gli ossidanti forti: permanganato di potassio e
cerio(IV)
Le soluzioni di ione permanganato e di ione cerio(IV) sono forti reagenti ossidan-
ti le cui applicazioni corrono strettamente parallele l’una all’altra. Le loro semi-rea-
zioni sono
MnO
4
2
1
8H
1
1
5e
2
8
Mn
2
1
1
4H
2
O
E
0
5
1,51 V
Ce
4
1
1
e
2
8
Ce
3
1
E
0
9 5
1,44 V(1 M H
2
SO
4
)
Il potenziale formale indicato per la riduzione del cerio(IV) è relativo a soluzioni
1 M in acido solforico. In acido perclorico 1 M e in acido nitrico 1 M, i potenziali
sono, rispettivamente, 1,70 e 1,61 V. Le soluzioni di cerio(IV) negli ultimi due acidi
non sono molto stabili e trovano perciò un impiego limitato.
La semi-reazione illustrata per lo ione permanganato avviene solo in soluzioni
0,1 M o più, in acido forte. In mezzi meno acidi, il prodotto può essere Mn(III),
Mn(IV) o Mn(VI), a seconda delle condizioni.
Confronto tra i due reagenti
Ai fini pratici, le forze ossidanti delle soluzioni di permanganato e di cerio(IV)
sono paragonabili. Le soluzioni di cerio(IV) in acido solforico, invece, sono in-
Modello molecolare dello ione per-
manganato, MnO
4
2
. Oltre al suo uso
come reagente analitico, solitamente
nella sua forma di sale di potassio,
il permanganato è molto utile come
agente ossidante nella chimica organica
di sintesi. Esso è usato come agente
sbiancante con grassi, olii, cotone, seta
e altre fibre. Esso è stato anche usato
come antisettico e anti-infettivo, come
componente negli equipaggiamenti per
la sopravvivenza all’aperto, per distrug-
gere materiale organico nelle peschiere,
nella produzione di quadri elettrici
stampati, per neutralizzare gli effetti
del pesticida rotenone e per lavare i
fumi nella determinazione del mercu-
rio. Il permanganato di potassio solido
reagisce violentemente con il materiale
organico e spesso tale effetto viene
usato come dimostrazione nei corsi
di chimica generale. Per esaminare sia
questi che altri usi del permanganato
si vada a
http://www.google.com/.Digitate “
usi del permanganato
” come
parole di ricerca.
TABELLA $%*+
Alcuni comuni ossidanti usati come soluzioni standard
Reagente e
formula
Prodotto di
riduzione
Potenziale
standard, V
Standardizzato
con
Indicatore*
Stabilità
†
Permanganato di
potassio,
KMnO
4
Mn
2
1
1,51
‡
Na
2
C
2
O
4
, Fe,
As
2
O
3
MnO
4
2
(b)
Bromato di
potassio,
KBrO
3
Br
2
1,44
‡
KBrO
3
(1)
(a)
Cerium(IV),
Ce
4
1
Ce
3
1
1,44
‡
Na
2
C
2
O
4
, Fe,
As
2
O
3
(2)
(a)
Bicromato di
potassio,
K
2
Cr
2
O
7
Cr
3
1
1,33
‡
K
2
Cr
2
O
7
, Fe
(3)
(a)
Iodio, I
2
I
2
0,536
‡
BaS
2
O
3
,
#
H
2
O,
Na
2
S
2
O
3
amido
(c)
*
(1)
a
-Naftoflavone; (2) complesso di 1,10-fenantrolina e ferro(II) (ferroina); (3) acido
difenilammino-solfonico.
†
(a) Indefinitamente stabile; (b) moderatamente stabile, richiede una standardizzazione periodica; (c) un po’
instabile, richiede una frequente standardizzazione.
‡
E
0
9
in H
2
SO
4
1 M.