Den Mohr fremgangsmåde er en variant af argentometri, som igen er et af de mange områder i de anvendte ved bestemmelse af indholdet af chloridioner i vandprøver mængder. Koncentrationen af Cl - angiver vandets kvalitet, hvilket påvirker dets organoleptiske egenskaber, såsom dets smag og lugt.
Denne metode, der blev udtænkt i 1856 af den tyske kemiker Karl Friedrich Mohr (106-1879), fortsætter i kraft på grund af dens enkelhed og praktiske egenskaber. En af dens største ulemper er imidlertid, at det er afhængig af brugen af kaliumchromat, K 2 CrO 4, et salt, der er sundhedsskadeligt, når det forurener vand.
Det murfarvede bundfald af sølvchromat markerer slutpunktet for klortid-titrering ved hjælp af Mohr-metoden. Kilde: Anhella Da det er en volumetrisk metode, bestemmes koncentrationen af Cl - ioner gennem titrationer eller titrationer. I disse er slutpunktet, hvilket indikerer, at ækvivalenspunktet er nået. Det er ikke en farveændring, som vi ser i en syre-base-indikator; men dannelsen af en rødlig bundfald af Ag 2 CrO 4 (øverste billede).
Når denne rødlige eller murede farve vises, er titreringen færdig, og efter en række beregninger bestemmes koncentrationen af de tilstedeværende chlorider i vandprøven.
Fundamentals
Sølvchlorid, AgCl, er et mælkeagtigt bundfald, der dannes, så snart Ag + og Cl - ioner er i opløsning. Med dette i tankerne kan det tænkes, at ved at tilsætte nok sølv fra et opløseligt salt, f.eks. Sølvnitrat, AgNO 3, til en prøve med chlorider, kan vi udfælde dem alle som AgCI.
Ved derefter at veje denne AgCI bestemmes massen af de tilstedeværende chlorider i den vandige prøve. Dette svarer til en gravimetrisk og ikke en volumetrisk metode. Der er dog et problem: AgCl er et temmelig ustabilt og uren fast stof, da det nedbrydes under sollys og udfældes hurtigt og absorberer alle urenheder, der omgiver det.
Derfor er AgCl ikke et fast stof, hvorfra pålidelige resultater kan opnås. Dette er sandsynligvis årsagen til, at opfindsomheden med at udvikle en volumetrisk metode til bestemmelse af Cl - ioner opstod uden behov for at veje noget produkt.
Således Mohr metode er et alternativ: til opnåelse af et bundfald af sølv chromat, Ag 2 CrO 4, der tjener som slutpunktet for en titrering eller titrering af chlorider. Sådan har det været succes, at det stadig bruges til analyse af chlorider i vandprøver.
Reaktioner
Hvilke reaktioner finder sted i Mohrs metode? Til at begynde med har vi Cl - ioner opløst i vand, hvor tilsætning af Ag + -ioner indleder en meget forskudt opløselighedsbalance til dannelsen af AgCl-bundfaldet:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
På den anden side, i mediet må der også være chromationer, CrO 4 2-, da uden dem den rødlige bundfald af Ag 2 CrO 4 ikke ville danne:
2AG + (aq) + cro 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 Cro 4 (s)
Så i teorien, bør der være en konflikt mellem de to udfældninger, AgCl og Ag 2 CrO 4 (hvid vs rød henholdsvis). Men i vand ved 25 ° C, AgCI er mere uopløselig end Ag 2 CrO 4, så det tidligere vilje altid bundfald før sidstnævnte.
Faktisk Ag 2 CrO vil 4 ikke udfælde indtil der ikke er chlorider med at danne salte; det vil sige, at det minimale overskud af Ag + -ioner ikke længere udfældes med Cl - men med CrO 4 2-. Vi vil derfor se udseendet af det rødlige bundfald, hvilket er det sidste punkt i vurderingen.
Behandle
Reagenser og betingelser
Titranten skal gå ind i buretten, som i dette tilfælde er en 0,01 M AgNO 3. opløsning. Da AgNO 3 er følsom overfor lys, anbefales det at dække buretten med aluminiumsfolie, når den er fyldt. Og som en indikator, en 5% K 2 CrO 4- løsning.
Denne koncentration af K 2 CrO 4 garanterer, at der ikke er et betydeligt overskud af CrO 4 2- med hensyn til Cl -; Hvis den opstår, Ag 2 CrO vil 4 udfælde først i stedet for AgCI, selv om sidstnævnte er mere uopløselig.
På den anden side skal vandprøvens pH-værdi have en værdi mellem 7 og 10. Hvis pH er større end 10, udfælder sølvhydroxidet:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
Mens hvis pH er mindre end 7, Ag 2 CrO 4 vil blive mere opløselig, er nødvendigt at tilsætte et overskud af sølvnitrat 3 til opnåelse af bundfald, der ændrer resultatet. Dette skyldes balancen mellem arten 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 skal vandprøvens pH-værdi måles, før Mohr-metoden udføres.
Vurdering
AgNO 3- titranten skal standardiseres inden titreringen ved hjælp af en NaCl-opløsning.
Når dette er gjort, overføres 15 ml af vandprøven til en Erlenmeyer-kolbe, fortyndet med 50 ml vand. Dette hjælper, at når de 5 dråber K 2 CrO 4- indikator tilføjes, er den gule farve på kromatet ikke så intens og forhindrer ikke, at slutpunktet opdages.
Titreringen startes ved at åbne buretten hanen og slippe AgNO 3 opløsning. Det vil ses, at væsken i kolben vil blive grå gullig, et produkt af den udfældede AgCI. Når den rødlige farve er værdsat, skal du stoppe titreringen, ryst kolben og vente i cirka 15 sekunder.
Hvis Ag 2 CrO 4 bundfald genopløser, tilføje andre dråber AgNO 3. Når det forbliver konstant og uændret, afsluttes titreringen, og volumenet løsnet fra buretten noteres. Fra disse volumener, fortyndingsfaktorer og støkiometri bestemmes koncentrationen af chloriderne i vandprøven.
Applikationer
Mohrs metode gælder for enhver type vandig prøve. Det tillader ikke kun bestemmelse af chlorider, men også bromider, Br - og cyanider, CN -. Derfor er det en af de tilbagevendende metoder til at vurdere vandkvaliteten, enten til forbrug eller til industrielle processer.
Problemet med denne metode ligger i brugen af K 2 CrO 4, et salt, der er meget giftigt på grund af chromat, og som derfor har en negativ indvirkning på vand og jord.
Derfor har vi søgt, hvordan vi kan ændre metoden til at undgå denne indikator. En mulighed er at erstatte det med NaHPO 4 og phenolphthalein, hvor AgHPO 4- saltet dannes ved at ændre pH-værdien tilstrækkeligt til, at der opnås et pålideligt slutpunkt.
Referencer
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Kvantitativ analytisk kemi. (femte udgave). PEARSON Prentice Hall, s. 277.
- Angeles Mendez. (22. februar 2012). Mohrs metode. Gendannes fra: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Mohr-metode. Gendannes fra: titrations.info
- Daniele Naviglio. (Sf). Mohr-metode. Federica Web Learning. Gendannes fra: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010). Bestemmelse af vandets kloritet uden brug af chromatindikator. International tidsskrift for analytisk kemi, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939