Mohrova metóda je variant argentometriu, čo je jednou z mnohých oblastí objemov používaných pri určovaní obsahu chloridových iónov vo vzorkách vody. Koncentrácia Cl - indikuje kvalitu vody, ovplyvňuje jej organoleptické vlastnosti, ako je jej chuť a vôňa.
Táto metóda, ktorú v roku 1856 navrhol nemecký chemik Karl Friedrich Mohr (106-1879), zostáva v platnosti pre svoju jednoduchosť a praktickosť. Jedným z hlavných nedostatkov, však je, že sa spolieha na použitie chrómanu draselného, K 2 CrO 4 , soľ, ktorý je škodlivý pre zdravie, pokiaľ sa znečisťuje vodu.
Tehlová zrazenina chrómanu strieborného označuje koncový bod titrácie chloridu Mohrovou metódou. Zdroj: Anhella Keďže sa jedná o objemová metóda, je koncentrácia Cl - iónov sa stanoví pomocou titrácie alebo titrácie. V nich konečný bod, ktorý naznačuje, že sa dosiahol rovnocenný bod. Nejde o zmenu farby, ako vidíme v indikátore kyslej bázy; ale tvorba červenkastého zrazeniny Ag 2 CrO 4 (horný obrázok).
Keď sa objaví toto červenkasté alebo tehlové zafarbenie, titrácia sa ukončí a po sérii výpočtov sa stanoví koncentrácia chloridov prítomných vo vzorke vody.
základy
Chlorid strieborný, AgCl, je mliečna zrazenina, ktorá sa vytvára ihneď po tom, ako sú ióny Ag + a Cl - v roztoku. S ohľadom na to, že to môže byť myšlienka, že pridaním dostatočného množstva striebra z rozpustnej soli, napríklad dusičnan strieborný, AgNO 3 , na vzorku s chloridy, možno vyzrážať ich všetky ako AgCl.
Potom zvážením tohto AgCl sa stanoví hmotnosť chloridov prítomných vo vodnej vzorke. To by zodpovedalo gravimetrickej a nie objemovej metóde. Je tu však problém: AgCl je pomerne nestabilná a znečistená pevná látka, pretože sa rozkladá na slnečnom svetle a tiež sa rýchlo zráža a absorbuje všetky nečistoty, ktoré ho obklopujú.
AgCl preto nie je tuhá látka, z ktorej možno získať spoľahlivé výsledky. Toto je pravdepodobne dôvod, prečo vznikla vynaliezavosť vyvinutia objemovej metódy na stanovenie Cl - iónov bez potreby váženia akéhokoľvek produktu.
Tak, Mohrova metóda ponúka alternatívu: pre získanie strieborného chromate zrazeniny, Ag 2 CrO 4 , ktorá slúži ako koncový bod titrácie alebo titrácie chloridov. Bol to jeho úspech, že sa stále používa pri analýze chloridov vo vzorkách vody.
reakcie
Aké reakcie prebiehajú pri Mohrovej metóde? Najprv máme vo vode rozpustené Cl - ióny , kde pridanie iónov Ag + iniciuje veľmi vytesnenú rovnováhu rozpustnosti pri tvorbe zrazeniny AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
Na druhej strane, v médiu musí byť tiež chrómanov ióny, CrO 4 2 , pretože bez nich červenkastý zrazenina Ag 2 CrO 4 by sa tvoria :
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (S)
Takže, teoreticky by mala existovať konflikt medzi oboma zrazenín AgCl a Ag 2 CrO 4 (biela versus červená, v tomto poradí). Avšak, vo vode pri teplote 25 ° C, je AgCl viac nerozpustnej ako Ag 2 CrO 4 , takže bývalého vždy zrazenina pred ňou.
V skutočnosti, Ag 2 CrO 4 sa nezrážajú, kým nie sú žiadne chloridy, s ktorými sa tvoria soli; to znamená, že minimálna prebytok Ag + iónov bude už žiadna zrazenina s Cl - ale s CrO 4 2- . Uvidíme preto výskyt červenkastého precipitátu, ktorý je konečným bodom hodnotenia.
proces
Činidlá a podmienky
Titrant musí ísť do byrety, čo je v tomto prípade 0,01 M roztok AgNO 3. Pretože AgNO 3 je citlivý na svetlo, odporúča sa po naplnení byretu pokryť hliníkovou fóliou. A ako indikátor, a 5% K 2 CRO 4 riešenia .
Táto koncentrácia K 2 CrO 4 garantuje, že tam nie je značný prebytok CrO 4 2- , pokiaľ ide o Cl - ; Ak k tomu dôjde, Ag 2 CrO 4 bude zrážať prvé miesto AgCl, aj keď je táto ďalšia nerozpustné.
Na druhej strane pH vzorky vody musí mať hodnotu medzi 7 a 10. Ak je pH väčšie ako 10, hydroxid strieborný sa zráža:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
Aj keď v prípade, že hodnota pH je nižšia ako 7, Ag 2 CrO 4 sa stane rozpustnejší, je nutné pridať prebytok Agno 3 a získa sa zrazenina, ktorá mení výsledok. Je to z dôvodu rovnováhy medzi druhmi CrO 4 2- a Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
Preto sa musí pH vzorky vody zmerať pred vykonaním Mohrovej metódy.
posúdenie
Titer AgNO 3 musí byť pred titráciou štandardizovaný pomocou roztoku NaCl.
Len čo sa to urobí, 15 ml vzorky vody sa prenesie do Erlenmeyerovej banky a zriedi sa 50 ml vody. To pomáha, že keď sa 5 kvapiek K 2 CrO 4 sa pridá indikátor , žltá farba chrómanu nie je tak intenzívne, a nebráni koncový bod pred odhalením.
Titrácia sa začne otvorením kohútika burety a vypustením roztoku AgNO 3 . Bude zrejmé, že kvapalina v banke sa zmení na zakalenú nažltlú farbu, čo je produkt vyzrážaného AgCl. Po zistení červenkastej farby zastavte titráciu, pretrepte bankou a počkajte asi 15 sekúnd.
Ak sa Ag 2 CrO 4 zrazenina znovu rozpúšťa, pridať ďalšie kvapky s dusičnanom strieborným 3 . Ak zostane konštantná a nezmenená, titrácia sa uzavrie a zaznamená sa objem uvoľnený z byrety. Z týchto objemov, zrieďovacích faktorov a stechiometrie sa stanoví koncentrácia chloridov vo vzorke vody.
aplikácia
Mohrova metóda sa uplatňuje na akýkoľvek typ vodnej vzorky. Umožňuje nielen stanovovať chloridy, ale aj bromidy, Br - a kyanidy, CN - . Preto je jednou z opakujúcich sa metód posudzovania kvality vody, či už ide o spotrebu alebo o priemyselné procesy.
Problém s touto metódou spočíva vo využití K 2 CrO 4 , jej soľ, ktorá je vysoko toxický kvôli chromanu, a preto má negatívny vplyv na vody a pôdy.
Preto sme sa snažili zmeniť spôsob, ako sa vyhnúť tomuto ukazovateľu. Jednou z možností je, aby ho nahradiť NaHPO 4 a fenolftaleínu, kde AgHPO 4 je soľ tvorenú zmenou dosť na pH, ktorý sa získa spoľahlivý koncový bod.
Referencie
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Kvantitatívna analytická chémia. (piate vydanie). PEARSON Prentice Hall, s. 277.
- Angeles Mendez. (22. februára 2012). Mohrova metóda. Obnovené z: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Mohrova metóda. Obnovené z: titration.info
- Daniele Naviglio. (SF). Mohrova metóda. Webové vzdelávanie Federica. Obnovené z: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH a Czae, MZ (2010). Stanovenie obsahu chlóru vo vode bez použitia indikátora chromátu. Medzinárodný časopis analytickej chémie, 2010, 602939. doi: 10,155 / 2010/602939