Den Mohr-metoden er en variant av den Argentometry, som i sin tur er et av de mange områder av volumene brukt for å bestemme innholdet av kloridioner i vannprøver. Konsentrasjonen av Cl - indikerer kvaliteten på vannet, noe som påvirker dets organoleptiske egenskaper som smak og lukt.
Denne metoden, utviklet i 1856 av den tyske kjemikeren Karl Friedrich Mohr (106-1879), fortsetter i kraft på grunn av dens enkelhet og praktiske egenskaper. En av de viktigste ulempene er imidlertid at det er avhengig av bruk av kaliumkromat, K 2 CrO 4 , et salt som er helseskadelig når det forurenser vann.
Det teglfargede bunnfallet av sølvkromat markerer sluttpunktet for klorid-titrering ved hjelp av Mohr-metoden. Kilde: Anhella Siden det er en volumetrisk metode, bestemmes konsentrasjonen av Cl - ioner gjennom titrasjoner eller titrasjoner. I disse er sluttpunktet, noe som indikerer at ekvivalenspunktet er nådd. Det er ikke en fargeendring som vi ser i en syre-base-indikator; men dannelsen av et rødlig bunnfall av Ag 2 CrO 4 (øvre bilde).
Når denne rødlige eller murte fargen vises, er titreringen ferdig, og etter en serie beregninger bestemmes konsentrasjonen av kloridene som er tilstede i vannprøven.
Fundamentals
Sølvklorid, AgCl, er et melkeaktig bunnfall som dannes så snart Ag + og Cl - ioner er i oppløsning. Med dette i tankene kan det tenkes at ved å tilsette nok sølv fra et løselig salt, f.eks. Sølvnitrat, AgNO 3 , til en prøve med klorider, kan vi utfelle dem alle som AgCl.
Ved deretter å veie denne AgCl bestemmes massen av kloridene som er tilstede i den vandige prøven. Dette vil tilsvare en gravimetrisk og ikke en volumetrisk metode. Imidlertid er det et problem: AgCl er et ganske ustabilt og uren fast stoff, ettersom den brytes ned under sollys, og også utfeller raskt og absorberer alle urenheter som omgir den.
Derfor er ikke AgCl et fast stoff hvor pålitelige resultater kan oppnås. Dette er sannsynligvis grunnen til at oppfinnsomheten til å utvikle en volumetrisk metode for å bestemme Cl - ioner dukket opp , uten å måtte veie noe produkt.
Således, Mohr metode tilbyr et alternativ: for å oppnå et bunnfall sølvkromat, Ag 2 CrO 4 , som tjener som endepunktet av en titrering eller titrering av klorider. Slik har vært suksessen at det fremdeles blir brukt i analysen av klorider i vannprøver.
reaksjoner
Hvilke reaksjoner finner sted i Mohrs metode? Til å begynne med har vi Cl - ioner oppløst i vann, hvor tilsetning av Ag + -ioner initierer en veldig forskjøvet løselighetsbalanse til dannelsen av AgCl-bunnfallet:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
På den annen side, i mediet må det også være kromater, CrO 4 2- , siden uten dem ville det rødlige bunnfallet av Ag 2 CrO 4 ikke danne :
2AG + (aq) + cro 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 cro 4 (s)
Så i teorien skal det være en konflikt mellom begge presipitater, AgCl og Ag 2 CrO 4 (henholdsvis hvit vs. rød). Imidlertid, i vann ved 25 ° C, er AgCl mer uoppløselig enn Ag 2 CrO 4 , så førstnevnte vil alltid bunnfelle før sistnevnte.
Faktisk vil ikke Ag 2 CrO4 felle ut før det ikke er noen klorider som danner salter; det vil si at det minimale overskuddet av Ag + -ioner ikke lenger vil utfelle med Cl - men med CrO 4 2- . Vi vil derfor se utseendet til det rødlige bunnfallet, dette er det endelige poenget med vurderingen.
Prosess
Reagenser og forhold
Titanten må gå inn i buretten, som i dette tilfellet er en 0,01 M AgNO 3. løsning . Siden AgNO 3 er følsom for lys, anbefales det å dekke buretten med aluminiumsfolie når den er fylt. Og som en indikator, en 5% K 2 CrO 4- løsning .
Denne konsentrasjonen av K 2 CrO 4 garanterer at det ikke er et betydelig overskudd av CrO 4 2- med hensyn til Cl - ; Dersom dette skjer, Ag 2 CrO vil 4 utfelles først istedenfor AgCl, selv om den sistnevnte er mer uoppløselig.
På den annen side må pH i vannprøven ha en verdi mellom 7 og 10. Hvis pH er større enn 10, vil sølvhydroksidet utfelle:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
Mens hvis pH er mindre enn 7, Ag 2 CrO 4 vil bli mer oppløselige, for å være nødvendig legge til et overskudd av AgNO 3 for å oppnå bunnfall som endrer resultatet. Dette skyldes balansen mellom artene CrO 4 2- og Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 -2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
Derfor må pH i vannprøven måles før Mohr-metoden utføres.
evaluering
AgNO 3- titranten må standardiseres før titrering ved bruk av en NaCl-løsning.
Når dette er gjort, overføres 15 ml av vannprøven til en Erlenmeyer-kolbe, fortynnet med 50 ml vann. Dette hjelper at når de 5 dråpene med K 2 CrO 4- indikatoren legges til , er den gule fargen på kromatet ikke så intens og forhindrer ikke at sluttpunktet blir oppdaget.
Titreringen startes ved å åpne buretkranen og slippe AgNO 3- løsningen . Det vil sees at væsken i kolben vil bli uklar gulaktig, et produkt av den utfelte AgCl. Når den rødlige fargen er satt pris på, må du stoppe titreringen, riste kolben og vente i cirka 15 sekunder.
Dersom Ag 2 CrO 4 bunnfall gjenoppløses, legge til andre dråper av AgNO 3 . Når den forblir konstant og uendret, avsluttes titreringen og volumet som løsnes fra buretten noteres. Fra disse volumene, fortynningsfaktorer og støkiometri bestemmes konsentrasjonen av kloridene i vannprøven.
applikasjoner
Mohrs metode gjelder alle typer vandig prøve. Det tillater ikke bare å bestemme klorider, men også bromider, Br - og cyanider, CN - . Derfor er det en av de tilbakevendende metodene for å vurdere kvaliteten på vann, enten for forbruk eller industrielle prosesser.
Problemet med denne metoden ligger i bruken av K 2 CrO 4 , et salt som er meget giftig på grunn av kromat, og som derfor har en negativ innvirkning på vann og jordsmonn.
Derfor har vi søkt hvordan vi kan endre metoden for å avkrefte denne indikatoren. Et alternativ er å erstatte det med NaHPO 4 og fenolftalein, hvor AgHPO 4- saltet dannes ved å endre pH-verdien nok til at man får et pålitelig sluttpunkt.
referanser
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Kvantitativ analytisk kjemi. (femte utg.). PEARSON Prentice Hall, s 277.
- Angeles Mendez. (22. februar 2012). Mohrs metode. Gjenopprettet fra: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Mohr-metoden. Gjenopprettet fra: titrations.info
- Daniele Naviglio. (SF). Mohr-metoden. Federica Web Learning. Gjenopprettet fra: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010). Bestemmelse av klorinitet i vann uten bruk av kromatindikator. Internasjonalt tidsskrift for analytisk kjemi, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939