Методът на Мор е вариант на аргентометрията, който от своя страна е една от многото области на обемите, използвани при определяне на съдържанието на хлоридни йони във водни проби. Концентрацията на Cl - показва качеството на водата, влияеща на нейните органолептични свойства, като нейния вкус и мирис.
Този метод, разработен през 1856 г. от немския химик Карл Фридрих Мохер (106-1879), продължава в сила поради своята простота и практичност. Един от основните му недостатъци е, че той разчита на използването на калиев хромат, K 2 CrO 4, сол, която е вредна за здравето, когато замърсява водата.
Утайката от цвят на тухла от сребърен хромат бележи крайната точка на титруване на хлорид по метода на Mohr. Източник: Anhella Тъй като това е обемно метод, концентрацията на Cl - йони се определя чрез титруване или титруване. В тях, крайната точка, показваща, че е достигната точка на еквивалентност. Това не е промяна на цвета, както виждаме в киселинно-алкален индикатор; но образуването на червеникава утайка от Ag 2 CrO 4 (горно изображение).
Когато се появи този червеникав или тухлен цвят, титруването приключва и след поредица от изчисления се определя концентрацията на хлоридите, присъстващи във водната проба.
Основи
Сребърен хлорид, AgCl, е млечна утайка, която се образува веднага щом Ag + и Cl - йони са в разтвор. Имайки това предвид, може да се мисли, че като добавим достатъчно сребро от разтворима сол, например сребърен нитрат, AgNO 3, към проба с хлориди, можем да ги утаим като AgCl.
След това претеглянето на този AgCl се определя масата на хлоридите, присъстващи във водната проба. Това би съответствало на гравиметричен, а не на обемен метод. Има обаче проблем: AgCl е доста нестабилно и нечисто твърдо вещество, тъй като се разлага под слънчева светлина и също така се утаява бързо, абсорбирайки всички примеси, които го заобикалят.
Следователно AgCl не е твърдо вещество, от което могат да се получат надеждни резултати. Вероятно това е причината изобретателността на разработването на обемна методика за определяне на Cl - йони, без да е необходимо да се претегля никой продукт.
По този начин методът на Mohr предлага алтернатива: за получаване на утайка от сребърен хромат, Ag 2 CrO 4, която служи за крайна точка на титруване или титруване на хлориди. Такъв е успехът му, че все още се използва при анализа на хлориди във водни проби.
реакции
Какви реакции се проявяват в метода на Мор? Като начало имаме Cl - йони, разтворени във вода, където добавянето на Ag + йони инициира много изместено равновесие на разтворимост към образуването на утайката от AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
От друга страна, в средата трябва да има и хроматните йони, СгОз 4 2-, тъй като без тях червеникаво утайка от Ag 2 СгОз 4 няма да се образува:
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (s)
Така че на теория трябва да има конфликт между двете утайки, AgCl и Ag 2 CrO 4 (съответно бял срещу червен). Въпреки това, във вода при 25 ° С, AgCl е по-неразтворим от Ag 2 CrO 4, така че първият винаги ще се утаява преди втория.
Всъщност Ag 2 CrO4 няма да се утаи, докато няма хлориди, с които да се образуват соли; това означава, че минималният излишък на Ag + йони вече няма да се утаява с Cl - а с CrO 4 2-. Следователно ще видим появата на червеникава утайка, която е последната точка на оценката.
процес
Реактиви и условия
Титрантът трябва да влезе в бюретата, което в този случай представлява разтвор на 0,01 М AgNO 3. Тъй като AgNO 3 е чувствителен към светлина, препоръчва се бюретата да се покрие с алуминиево фолио, след като се напълни. И като индикатор, 5% разтвор на K 2 CrO 4.
Тази концентрация на K 2 CrO 4 гарантира, че няма значителен излишък на CrO 4 2- по отношение на Cl -; Ако това се случи, Ag 2 CrO4 ще се утаи първо вместо AgCl, въпреки че последният е по-неразтворим.
От друга страна, рН на водната проба трябва да има стойност между 7 и 10. Ако рН е по-голямо от 10, сребърният хидроксид ще се утаи:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
Докато ако рН е по-малко от 7, на Ag 2 CRO 4 ще станат по-разтворим, е необходимо да се добави излишък от AgNO 3 до получаване на утайка, която променя резултата. Това се дължи на баланса между видовете CrO 4 2- и Cr 2 O 7 2-:
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
Ето защо pH на водната проба трябва да бъде измерена преди да се извърши методът Mohr.
Оценяване
В AgNO 3 титрант трябва да бъде стандартизиран преди титруване, като се използва разтвор на натриев хлорид.
След като това е направено, 15 ml от водната проба се прехвърлят в колба Erlenmeyer, разредена с 50 ml вода. Това помага, че когато се добавят 5 капки индикатор K 2 CrO 4, жълтият цвят на хромата не е толкова интензивен и не пречи на крайната точка да бъде открита.
Титруването започва с отваряне на крана на бюрета и пускане на разтвора AgNO 3. Ще се види, че течността в колбата ще се превърне в мътна жълтеникава, продукт на утаения AgCl. След като червеникавият цвят се оцени, спрете титруването, разклатете колбата и изчакайте около 15 секунди.
Ако Ag 2 CrO 4 се утаят отново, се добавят други капки от AgNO 3. Когато тя остане постоянна и непроменена, титруването се приключва и се отбелязва обемът, отделен от бюретата. От тези обеми, коефициенти на разреждане и стехиометрия се определя концентрацията на хлоридите във водната проба.
Приложения
Методът на Mohr се прилага за всеки тип водна проба. Той не само позволява да се определят хлориди, но и бромиди, Br - и цианиди, CN -. Следователно, това е един от повтарящите се методи за оценка на качеството на водата, или за потребление, или за промишлени процеси.
Проблемът с този метод се състои в използването на K 2 CrO 4, сол, която е силно токсична поради хромата и следователно има отрицателно въздействие върху водите и почвите.
Ето защо потърсихме как да модифицираме метода, за да не се справим с този показател. Единият вариант е да се замени с NaHPO 4 и фенолфталеин, където солта на AgHPO 4 се образува чрез промяна на рН достатъчно, за да се получи надеждна крайна точка.
Препратки
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Количествена аналитична химия. (пето изд.). Зала PEARSON Prentice, стр. 277.
- Анджелис Мендес. (22 февруари 2012 г.). Метод на Мор. Възстановено от: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009 г.). Метод на Мор. Възстановени от: titrations.info
- Даниеле Навильо. (SF). Метод на Мор. Federica Web Learning. Възстановени от: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010). Определяне на хлорността на водата без използването на хроматичен индикатор. Международно списание за аналитична химия, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939