Metoda Mohr este o variantă a Argentometriei, care la rândul său este una dintre numeroasele zone ale volumelor utilizate în determinarea conținutului de ioni de clor în probele de apă. Concentrația de Cl - indică calitatea apei, afectând proprietățile sale organoleptice, cum ar fi gustul și mirosul acesteia.
Această metodă, concepută în 1856 de chimistul german Karl Friedrich Mohr (106-1879), continuă în vigoare datorită simplității și practicității sale. Unul dintre principalele dezavantaje, totuși, este că se bazează pe utilizarea de cromat de potasiu, K 2 CrO 4 , o sare care este dăunător sănătății atunci când poluează apa.
Precipitatul în cărămidă de cromat de argint marchează punctul final al titrării clorurii prin metoda Mohr. Sursa: Anhella Deoarece este o metoda volumetrică, concentrația de Cl - ioni este determinat prin titrari sau titrari. În acestea, punctul final indică faptul că a fost atins punctul de echivalență. Nu este o schimbare de culoare așa cum vedem într-un indicator acid-bază; dar formarea unui precipitat roșiatic de Ag 2 CrO 4 (imaginea superioară).
Când apare această culoare roșiatică sau cărămidă, titrarea este terminată și, după o serie de calcule, se determină concentrația clorurilor prezente în proba de apă.
Fundamentele
Clorură de argint, AgCl, este un precipitat lăptos care se formează imediat ce Ag + și Cl - ionii sunt în soluție. Având în vedere acest lucru, s-ar putea crede că adăugând suficient argint dintr-o sare solubilă, de exemplu, nitrat de argint, AgNO 3 , la o probă cu cloruri, le putem precipita pe toate sub formă de AgCl.
Prin cântărirea acestui AgCl, se determină masa clorurilor prezente în proba apoasă. Aceasta ar corespunde unei metode gravimetrice și nu volumetrice. Cu toate acestea, există o problemă: AgCl este un solid destul de instabil și impur, deoarece se descompune sub lumina soarelui și, de asemenea, precipită rapid, absorbind toate impuritățile care îl înconjoară.
Prin urmare, AgCl nu este un solid din care pot fi obținute rezultate fiabile. Acesta este , probabil , motivul pentru care ingeniozitatea de a dezvolta o metoda volumetrică pentru determinarea Cl - ioni de ridicat , fără a fi nevoie de a cântări orice produs.
Astfel, ofertele metoda Mohr o alternativă: pentru a se obține un precipitat de cromatul de argint, Ag 2 CrO 4 , care servește ca punct final al unei titrare sau titrarea cloruri. Acesta a fost succesul său, încât este încă utilizat în analiza clorurilor în probele de apă.
reacţii
Ce reacții au loc în metoda lui Mohr? Pentru început, avem CI - ioni dizolvați în apă, în care adăugarea de Ag + ioni inițiații o solubilitate de echilibru foarte deplasat la formarea precipitatului AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
Pe de altă parte, în mediu trebuie să existe , de asemenea , ionii de cromat, CrO 4 2- , deoarece fără ele precipitatul roșcat de Ag 2 CrO 4 nu ar forma :
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (s)
Deci, în teorie, ar trebui să existe un conflict între cele două precipitate, AgCl și Ag 2 CrO 4 (vs alb rosu, respectiv). Cu toate acestea, în apă la 25 ° C, AgCl este mai insolubilă decât Ag 2 CrO 4 , astfel încât fostul va întotdeauna precipitat înainte de aceasta din urmă.
De fapt, Ag 2 CrO 4 va nu precipita până când nu cloruri cu care să formeze săruri; adică excesul minim de ioni Ag + nu va mai precipita cu Cl - ci cu CrO 4 2- . Prin urmare, vom vedea aspectul precipitatului roșiatic, acesta fiind punctul final al evaluării.
Proces
Reactivi și condiții
Titrantul trebuie să intre în biuretă, care este, în acest caz, o soluție de 0,01 M AgNO 3. Deoarece AgNO 3 este sensibil la lumină, se recomandă acoperirea buretei cu folie de aluminiu după ce a fost umplută. Și , ca un indicator, un 5% K 2 CrO 4 soluție .
Această concentrație de K 2 CrO 4 garantează că nu există un exces considerabil de CrO 4 2 în raport cu CI - ; Dacă apare, Ag 2 CrO4 va precipita mai întâi în locul AgCl, chiar dacă acesta din urmă este mai insolubil.
Pe de altă parte, pH-ul probei de apă trebuie să aibă o valoare între 7 și 10. Dacă pH-ul este mai mare de 10, hidroxidul de argint va precipita:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
În timp ce dacă pH - ul este mai mic de 7, Ag 2 CrO 4 va deveni mai solubil, fiind necesar să se adauge un exces de AgNO 3 pentru a se obține precipitatul, care alterează rezultatul. Acest lucru se datorează echilibrului dintre speciile CRO 4 2- și Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
De aceea, pH-ul probei de apă trebuie măsurat înainte de efectuarea metodei Mohr.
Evaluare
Titrantul AgNO 3 trebuie standardizat înainte de titrare, folosind o soluție de NaCl.
După ce se face acest lucru, 15 ml din proba de apă sunt transferați într-un balon Erlenmeyer, diluat cu 50 ml de apă. Acest lucru ajută la faptul că , atunci când cele 5 picături de K 2 CrO 4 se adaugă indicator , culoarea galbenă a cromatului nu este atât de intensă și nu împiedică punctul final de a fi detectate.
Titrarea se începe prin deschiderea robinetului de buretă și picurarea soluției AgNO 3 . Se va vedea că lichidul din balon va deveni gălbuie tulbure, un produs din AgCl precipitat. Odată ce culoarea roșiatică este apreciată, opriți titrarea, agitați balonul și așteptați aproximativ 15 secunde.
Dacă Ag 2 CrO 4 redizolvă precipitat, se adaugă alte picături de AgNC 3 . Când rămâne constantă și neschimbată, titrarea se încheie și se notează volumul dislocat de la biuretă. Din aceste volume, factori de diluare și stoechiometrie, se determină concentrația clorurilor din proba de apă.
Aplicații
Metoda Mohr se aplică oricărui tip de eșantion apos. Nu numai că permite determinarea clorurilor, dar și bromurile, Br - și cianurile, CN - . Prin urmare, este una dintre metodele recurente de evaluare a calității apei, fie pentru consum, fie pentru procese industriale.
Problema cu această metodă constă în utilizarea K 2 CrO 4 , o sare , care este foarte toxic datorită cromatul, și , prin urmare , are un impact negativ asupra apelor și a solurilor.
Acesta este motivul pentru care am căutat să modificăm metoda pentru a nu face față acestui indicator. O opțiune este înlocuirea ei cu NaHPO 4 și fenolftaleină, unde sarea AgHPO 4 este formată prin modificarea suficientă a pH-ului încât să se obțină un punct final fiabil.
Referințe
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Chimie analitică cantitativă. (ediția a cincea). PEARSON Prentice Hall, p 277.
- Angeles Mendez. (22 februarie 2012). Metoda lui Mohr. Recuperat din: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Metoda Mohr. Recuperat din: titrations.info
- Daniele Naviglio. (Sf). Metoda Mohr. Învățare web Federica Recuperat din: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH și Czae, MZ (2010). Determinarea clorinității apei fără utilizarea indicatorului cromatic. Revista internațională de chimie analitică, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939