Mohrova metoda je varianta argentometrii, což je jednou z mnoha oblastí objemů používaných při určování obsahu chloridových iontů ve vzorcích vody. Koncentrace Cl - označuje kvalitu vody, ovlivňuje její organoleptické vlastnosti, jako je její chuť a vůně.
Tato metoda, kterou v roce 1856 vymyslel německý chemik Karl Friedrich Mohr (106-1879), zůstává v platnosti díky své jednoduchosti a praktičnosti. Jedním z hlavních nedostatků, však je, že se spoléhá na použití chromanu draselného, K 2 CrO 4, sůl, který je škodlivý pro zdraví, pokud se znečišťuje vodu.
Cihlově zbarvená sraženina chromanu stříbrného označuje koncový bod titrace chloridu Mohrovou metodou. Zdroj: Anhella Jelikož se jedná o objemová metoda, je koncentrace Cl - iontů se stanoví pomocí titrace nebo titrace. V nich konečný bod, který ukazuje, že bylo dosaženo bodu ekvivalence. Nejedná se o změnu barvy, jak vidíme v indikátoru kyselé báze; ale tvorba načervenalý sraženiny Ag 2 CrO 4 (horní obrázek).
Když se objeví tato načervenalá nebo cihlová barva, titrace je ukončena a po sérii výpočtů se stanoví koncentrace chloridů přítomných ve vzorku vody.
Základy
Chlorid stříbrný, AgCl, je mléčná sraženina, která se vytvoří, jakmile jsou ionty Ag + a Cl - v roztoku. S ohledem na to je možné si myslet, že přidáním dostatečného množství stříbra z rozpustné soli, např. Dusičnanu stříbrného, AgNO 3, do vzorku s chloridy, můžeme je všechny vysrážet jako AgCl.
Potom zvážením tohoto AgCl se stanoví hmotnost chloridů přítomných ve vodném vzorku. To by odpovídalo gravimetrické, nikoli objemové metodě. Existuje však problém: AgCl je poměrně nestabilní a nečistá pevná látka, protože se rozkládá na slunci a také se rychle vysráží a absorbuje všechny nečistoty, které jej obklopují.
AgCl proto není pevná látka, ze které lze získat spolehlivé výsledky. To je pravděpodobně důvod, proč je vynalézavost rozvoje objemovou metodu pro stanovení Cl - ionty vznikly, aniž by bylo nutné zvážit jakýkoliv výrobek.
To znamená, že metoda Mohr nabízí alternativu: za získání sraženiny stříbrného chromanu, Ag 2 CrO 4, která slouží jako koncový bod titrace nebo titrace chloridů. Byl to jeho úspěch, že se stále používá při analýze chloridů ve vzorcích vody.
Reakce
Jaké reakce probíhají Mohrovou metodou? Začneme tím, že máme ionty Cl - rozpuštěné ve vodě, kde přidání iontů Ag + iniciuje velmi vytěsněnou rovnováhu rozpustnosti při tvorbě sraženiny AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
Na druhé straně, v médiu musí být také chromanu ionty, CrO 4 2, protože bez nich načervenalý sraženina Ag 2 CrO 4 by se tvoří:
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (S)
Takže, teoreticky by měla existovat konflikt mezi oběma sraženin AgCl a Ag 2 CrO 4 (bílá versus červená, v tomto pořadí). Nicméně, ve vodě při teplotě 25 ° C, je AgCl více nerozpustné než Ag 2 CrO 4, takže bývalého vždy sraženina před ní.
Ve skutečnosti, Ag 2 CrO 4 se nesrážejí, dokud nejsou žádné chloridy, se kterými se tvoří soli; to znamená, že minimální přebytek Ag + iontů bude již žádná sraženina s Cl - ale s CrO 4 2-. Uvidíme proto výskyt načervenalé sraženiny, což je konečný bod hodnocení.
Proces
Činidla a podmínky
Titrant musí jít do byrety, což je v tomto případě 0,01M roztok AgNO 3. Protože AgNO 3 je citlivý na světlo, doporučuje se po naplnění byretu zakrýt hliníkovou fólií. A jako indikátor, a 5% K 2 CRO 4 řešení.
Tato koncentrace K 2 CrO 4 garantuje, že tam není značný přebytek CrO 4 2-, pokud jde o Cl -; Pokud k tomu dojde, Ag 2 CrO 4 bude srážet první místo AgCl, i když je tato další nerozpustné.
Na druhé straně pH vzorku vody musí mít hodnotu mezi 7 a 10. Pokud je pH vyšší než 10, hydroxid stříbrný se vysráží:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
I když v případě, že hodnota pH je nižší než 7, Ag 2 CrO 4 se stane rozpustnější, je nutné přidat přebytek Agno 3 a získá se sraženina, která mění výsledek. Je to kvůli rovnováze mezi druhy 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)
Proto musí být před provedením Mohrovy metody změřeno pH vzorku vody.
Posouzení
Titrátor AgNO 3 musí být standardizován před titrací pomocí roztoku NaCl.
Po dokončení se 15 ml vzorku vody převede do Erlenmeyerovy baňky, zředí se 50 ml vody. To pomáhá, že když se 5 kapek K 2 CrO 4 se přidá indikátor, žlutá barva chromanu není tak intenzivní, a nebrání koncový bod před odhalením.
Titrace se zahájí otevřením kohoutku burety a vypuštěním roztoku AgNO 3. Bude zřejmé, že kapalina v baňce se změní na zakalenou nažloutlou, což je produkt vysráženého AgCl. Jakmile je načervenalé zbarvení zjištěno, zastavte titraci, protřepejte banku a počkejte asi 15 sekund.
Pokud se Ag 2 CrO 4 sraženina znovu rozpouští, přidat další kapky s dusičnanem stříbrným 3. Když zůstane konstantní a nezměněný, titrace se uzavře a zaznamená se objem uvolněný z byrety. Z těchto objemů, zřeďovacích faktorů a stechiometrie se stanoví koncentrace chloridů ve vzorku vody.
Aplikace
Mohrova metoda se vztahuje na jakýkoli typ vodného vzorku. Umožňuje nejen stanovení chloridů, ale také bromidů, Br - a kyanidů, CN -. Proto je jednou z opakujících se metod hodnocení kvality vody, ať už pro spotřebu nebo pro průmyslové procesy.
Problém s touto metodou spočívá ve využití K 2 CrO 4, její sůl, která je vysoce toxický kvůli chromanu, a proto má negativní dopad na vody a půdy.
Proto jsme hledali, jak upravit metodu tak, aby se tento indikátor neobešel. Jednou z možností je, aby jej nahradit NaHPO 4 a fenolftaleinu, kde AgHPO 4 je sůl tvořenou změnou dost na pH, který se získá spolehlivý koncový bod.
Reference
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Kvantitativní analytická chemie. (páté vydání). PEARSON Prentice Hall, s. 277.
- Angeles Mendez. (22. února 2012). Mohrova metoda. Obnoveno z: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Mohrova metoda. Obnoveno z: titration.info
- Daniele Naviglio. (sf). Mohrova metoda. Webové učení Federica. Obnoveno z: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH a Czae, MZ (2010). Stanovení obsahu chloru ve vodě bez použití indikátoru chromátu. Mezinárodní časopis analytické chemie, 2010, 602939. doi: 10,155 / 2010/602939