Podstawy metody Mohra, reakcje, procedura, zastosowania

4089
Alexander Pearson

Plik Metoda Mohra Jest to odmiana argentometrii, która z kolei jest jednym z wielu obszarów wolumetrii stosowanych do oznaczania zawartości jonów chlorkowych w próbkach wody. Stężenie Cl- wskazuje na jakość wody, wpływając na jej właściwości organoleptyczne, takie jak smak i zapach.

Metoda ta, opracowana w 1856 roku przez niemieckiego chemika Karla Friedricha Mohra (106-1879), jest nadal w mocy ze względu na swoją prostotę i praktyczność. Jedną z jego głównych wad jest jednak to, że opiera się na zastosowaniu chromianu potasu, KdwaCrO4, sól, która jest szkodliwa dla zdrowia, gdy zanieczyszcza wodę.

Osad chromianu srebra o barwie ceglastej oznacza punkt końcowy miareczkowania chlorków metodą Mohra. Źródło: Anhella [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Będąc metodą wolumetryczną, określa się stężenie jonów Cl- poprzez stopnie naukowe lub oceny. W tych przypadkach punkt końcowy wskazuje, że osiągnięto punkt równoważności. Nie jest to zmiana koloru, jaką widzimy we wskaźniku kwasowo-zasadowym; ale tworzenie się czerwonawego osadu AgdwaCrO4 (górne zdjęcie).

Kiedy pojawia się ten czerwonawy lub ceglasty kolor, miareczkowanie kończy się i po serii obliczeń określa się stężenie chlorków obecnych w próbce wody..

Indeks artykułów

  • 1 Podstawy
  • 2 reakcje
  • 3 Procedura
    • 3.1 Odczynniki i warunki
    • 3.2 Wycena
  • 4 Zastosowania
  • 5 Referencje

Podstawy

Chlorek srebra AgCl to mleczny osad, który tworzy tylko jony Ag+ i Cl- są w rozwiązaniu. Mając to na uwadze, można by pomyśleć, że dodanie wystarczającej ilości srebra z rozpuszczalnej soli, na przykład azotanu srebra, AgNO3, do próbki z chlorkami, możemy je wszystkie wytrącić jako AgCl.

Następnie zważając ten AgCl, określa się masę chlorków obecnych w próbce wodnej. Odpowiadałoby to metodzie grawimetrycznej, a nie wolumetrycznej. Jest jednak problem: AgCl jest raczej niestabilnym i zanieczyszczonym ciałem stałym, ponieważ rozkłada się pod wpływem światła słonecznego, a także szybko się wytrąca, pochłaniając wszystkie otaczające go zanieczyszczenia..

Dlatego AgCl nie jest ciałem stałym, z którego można uzyskać wiarygodne wyniki. Prawdopodobnie było to przyczyną pomysłowości opracowania wolumetrycznej metody oznaczania jonów Cl.-, bez konieczności ważenia żadnego produktu.

Zatem metoda Mohra oferuje alternatywę: uzyskanie osadu chromianu srebra AgdwaCrO4, który służy jako punkt końcowy oceny lub miareczkowania chlorków. Odniósł taki sukces, że nadal jest używany do analizy chlorków w próbkach wody.

Reakcje

Jakie reakcje zachodzą w metodzie Mohra? Na początek mamy jony Cl- rozpuszcza się w wodzie, gdy dodaje się jony Ag+ bardzo zmieniona równowaga rozpuszczalności zaczyna się od powstania osadu AgCl:

Ag+(ac) + Cl-(ac) ⇋ AgCl (s)

Z drugiej strony w środku muszą znajdować się również jony chromianowe CrO4dwa-, ponieważ bez nich czerwonawy osad AgdwaCrO4:

2Ag+(ac) + CrO4dwa-(ac) ⇋ AgdwaCrO4(s)

Zatem teoretycznie powinien istnieć konflikt między oboma osadami, AgCl i AgdwaCrO4 (odpowiednio biały kontra czerwony). Jednak w wodzie o temperaturze 25 ° C AgCl jest bardziej nierozpuszczalny niż AgdwaCrO4, więc pierwszy zawsze spieszy się przed drugim.

W rzeczywistości AgdwaCrO4 nie wytrąci się, dopóki nie będzie chlorków, z którymi srebro utworzy sole; to znaczy minimalny nadmiar jonów Ag+ już nie wytrącać Cl- ale z CrO4dwa-. Zobaczymy zatem pojawienie się czerwonawego osadu, będącego ostatnim punktem wyceny.

Proces

Odczynniki i warunki

Titrant musi trafić do biurety, która w tym przypadku jest roztworem AgNO3 0,01 M. Ponieważ AgNO3 Jest wrażliwy na światło, po napełnieniu zaleca się przykryć biuretę folią aluminiową. Jako wskaźnik, rozwiązanie KdwaCrO4 przy 5%.

To stężenie K.dwaCrO4 zapewnia, że ​​nie ma znacznego nadmiaru CrO4dwa- w odniesieniu do Cl-; ponieważ jeśli tak się stanie, najpierw wytrąci się AgdwaCrO4 zamiast AgCl, mimo że ten ostatni jest bardziej nierozpuszczalny.

Z drugiej strony pH próbki wody musi mieć wartość między 7 a 10. Jeśli pH jest większe niż 10, wodorotlenek srebra wytrąca się:

Ag+(ac) + OH-(ac) ⇋ AgOH (s)

Jeśli pH jest mniejsze niż 7, AgdwaCrO4 stanie się bardziej rozpuszczalny, konieczne będzie dodanie nadmiaru AgNO3 aby uzyskać osad, który zmienia wynik. Wynika to z równowagi między gatunkami CrO4dwa- i CRdwaLUB7dwa-:

2H+(ac) + 2CrO4dwa-(ac) ⇋ 2HCrO4-(ac) ⇋ KrdwaLUB7dwa-(ac) + HdwaO (l)

Dlatego pH próbki wody należy zmierzyć przed wykonaniem metody Mohra..

Oszacowanie

Titrant AgNO3 przed miareczkowaniem należy znormalizować przy użyciu roztworu NaCl.

Po wykonaniu tej czynności 15 ml próbki wody przenosi się do kolby Erlenmeyera, rozcieńcza 50 ml wody. Pomaga to, gdy dodaje się 5 kropli wskaźnika K.dwaCrO4, żółty kolor chromianu nie jest tak intensywny i nie przeszkadza w wykryciu punktu końcowego.

Miareczkowanie rozpoczyna się, otwierając zawór biurety i upuszczając roztwór AgNO kropla po kropli.3. Można zauważyć, że ciecz w kolbie zmieni kolor na mętny, żółtawy, jako produkt wytrąconego AgCl. Po uzyskaniu czerwonawego koloru przerwać miareczkowanie, wstrząsnąć kolbą i odczekać około 15 sekund.

Jeśli osad AgdwaCrO4 rozpuszcza się, trzeba będzie dodać inne krople AgNO3. Gdy pozostaje stała i niezmieniona, miareczkowanie kończy się i odnotowuje się objętość usuniętą z biurety. Z tych objętości, współczynników rozcieńczenia i stechiometrii określa się stężenie chlorków w próbce wody..

Aplikacje

Metoda Mohra ma zastosowanie do każdego typu próbki wodnej. Pozwala nie tylko na oznaczanie chlorków, ale także bromków, Br-, i cyjanki, CN-. Dlatego jest to jedna z powtarzających się metod oceny jakości wody, zarówno do spożycia, jak i do procesów przemysłowych..

Problem z tą metodą polega na zastosowaniu KdwaCrO4, sól, która jest silnie toksyczna ze względu na chromiany, a zatem ma negatywny wpływ na wody i gleby.

Dlatego szukano sposobu modyfikacji metody, aby zrezygnować z tego wskaźnika. Jedną z opcji jest zastąpienie go NaHPO4 i fenoloftaleina, w której tworzy się sól AgHPO4 zmiana pH na tyle, aby uzyskać wiarygodny punkt końcowy.

Bibliografia

  1. Day, R., & Underwood, A. (1965). Ilościowa chemia analityczna. (wyd. piąte). PEARSON Prentice Hall, s. 277.
  2. Angeles Mendez. (22 lutego 2012). Metoda Mohra. Odzyskany z: quimica.laguia2000.com
  3. ChemBuddy. (2009). Metoda Mohra. Odzyskane z: titrations.info
  4. Daniele Naviglio. (s.f.). Metoda Mohra. Federica Web Learning. Odzyskany z: federica.unina.it
  5. Hong, T. K., Kim, M. H. i Czae, M. Z. (2010). Oznaczanie chloru wody bez użycia wskaźnika chromianowego. International Journal of Analytical Chemistry, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939

Jeszcze bez komentarzy