Mohrs metode grunnleggende, reaksjoner, prosedyre, bruksområder

838
Jonah Lester

De Mohrs metode Det er en variant av argentometri, som igjen er et av de mange områdene av volumetri som brukes til å bestemme innholdet av kloridioner i vannprøver. Konsentrasjonen av Cl- indikerer kvaliteten på vannet, og påvirker dets organoleptiske egenskaper som smak og lukt.

Denne metoden, utarbeidet i 1856 av den tyske kjemikeren Karl Friedrich Mohr (106-1879), fortsetter i kraft på grunn av sin enkelhet og praktisk bruk. En av de viktigste ulempene er imidlertid at den er avhengig av bruk av kaliumkromat, KtoCrO4, salt som er helseskadelig når det forurenser vann.

Det mursteinfargede bunnfallet av sølvkromat markerer sluttpunktet for kloridditrering ved Mohr-metoden. Kilde: Anhella [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Å være en volumetrisk metode, blir konsentrasjonen av Cl-ioner bestemt- gjennom grader eller evalueringer. I disse er sluttpunktet, indikativ for at ekvivalenspunktet er nådd. Det er ikke en fargeendring slik vi ser det i en syre-base-indikator; men dannelsen av et rødaktig bunnfall av AgtoCrO4 (toppbilde).

Når denne rødlige eller mursteinfargen vises, avsluttes titreringen, og etter en serie beregninger bestemmes konsentrasjonen av kloridene som er tilstede i vannprøven..

Artikkelindeks

  • 1 Grunnleggende
  • 2 Reaksjoner
  • 3 Fremgangsmåte
    • 3.1 Reagenser og betingelser
    • 3.2 Verdsettelse
  • 4 bruksområder
  • 5 Referanser

Grunnleggende

Sølvklorid, AgCl, er et melkeaktig bunnfall som bare danner Ag-ioner+ og Cl- de er i løsning. Med dette i tankene kan det tenkes at tilsetning av nok sølv fra et løselig salt, for eksempel sølvnitrat, AgNO3, 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 urent fast stoff, siden det nedbrytes under sollys, og også faller raskt ut og absorberer alle urenheter som omgir det..

Derfor er AgCl ikke et fast stoff hvor man kan oppnå pålitelige resultater. Dette har trolig vært årsaken til oppfinnsomheten ved å utvikle en volumetrisk metode for å bestemme Cl-ioner.-, uten å måtte veie noe produkt.

Dermed tilbyr Mohrs metode et alternativ: å oppnå et bunnfall av sølvkromat, AgtoCrO4, som fungerer som sluttpunktet for en vurdering eller titrering av klorider. Slik har det vært suksessen at den fremdeles brukes 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, der når Ag-ioner tilsettes+ en veldig forskjøvet løselighetsvekt begynner med dannelsen av AgCl-bunnfallet:

Ag+(ac) + Cl-(ac) ⇋ AgCl (s)

På den annen side må det også være kromationer i midten, CrO4to-, siden uten dem det rødlige bunnfallet til AgtoCrO4:

2Ag+(ac) + CrO4to-(ac) ⇋ AgtoCrO4(s)

Så i teorien bør det være en konflikt mellom begge utfellinger, AgCl og AgtoCrO4 (henholdsvis hvit mot rød). Imidlertid er AgCl i vann ved 25 ºC mer uoppløselig enn AgtoCrO4, så den første vil alltid skynde seg før den andre.

Faktisk er AgtoCrO4 det vil ikke utfelle før det ikke er noen klorider som sølvet vil danne salter med; det vil si minimum overskudd av Ag-ioner+ ikke lenger bunnfall med Cl- men med CrO4to-. Vi vil derfor se utseendet til det rødlige bunnfallet, dette er det siste punktet i verdsettelsen.

Prosess

Reagenser og betingelser

Titranten må gå i buretten, som i dette tilfellet er en AgNO-løsning3 0,01 M. Fordi AgNO3 Den er følsom for lys. Det anbefales å dekke buretten med aluminiumsfolie når den er fylt. Og som en indikator, en løsning av KtoCrO4 på 5%.

Denne konsentrasjonen av KtoCrO4 sørger for at det ikke er et betydelig overskudd av CrO4to- med hensyn til Cl-; fordi hvis det skjer, vil Ag utfelle førsttoCrO4 i stedet for AgCl, selv om 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+(ac) + OH-(ac) ⇋ AgOH (s)

Mens hvis pH er mindre enn 7, vil AgtoCrO4 det vil bli mer løselig, og være nødvendig å tilsette et overskudd av AgNO3 for å oppnå bunnfallet, som endrer resultatet. Dette skyldes balansen mellom CrO-arten4to- og CRtoELLER7to-:

2H+(ac) + 2CrO4to-(ac) ⇋ 2HCrO4-(ac) ⇋ CrtoELLER7to-(ac) + HtoO (l)

Derfor må pH i vannprøven måles før Mohr-metoden utføres..

evaluering

AgNO-titreringen3 må standardiseres før titrering, ved hjelp 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 dråper K-indikatoren er lagt tiltoCrO4, den gule fargen på kromatet er ikke så intens og forhindrer ikke at sluttpunktet blir oppdaget.

Titreringen startes ved å åpne buretkranen og slippe AgNO-løsningen dråpe for dråpe.3. Det vil sees at væsken i kolben blir uklar gulaktig, et produkt av utfelt AgCl. Når den rødlige fargen er verdsatt, stopper du titreringen, rister kolben og venter i ca. 15 sekunder.

Hvis bunnfallet til AgtoCrO4 løser seg opp igjen, må andre dråper AgNO tilsettes3. Når den forblir konstant og uendret, avsluttes titreringen og volumet som løsnes fra buretten noteres. Fra disse volumene, fortynningsfaktorer og støkiometri bestemmes kloridkonsentrasjonen i vannprøven..

applikasjoner

Mohrs metode gjelder alle typer vandige prøver. Det tillater ikke bare å bestemme klorider, men også bromider, Br-, og cyanider, CN-. Derfor er det en av de gjentakende metodene for å evaluere vannkvaliteten, enten til forbruk eller til industrielle prosesser..

Problemet med denne metoden ligger i bruken av KtoCrO4, salt som er svært giftig på grunn av kromat, og som derfor påvirker vann og jord negativt.

Det er derfor det har blitt søkt hvordan man kan endre metoden for å dispensere med denne indikatoren. Et alternativ er å erstatte den med NaHPO4 og fenolftalein, hvor AgHPO-saltet dannes4 å endre pH nok til at et pålitelig sluttpunkt oppnås.

Referanser

  1. Day, R., & Underwood, A. (1965). Kvantitativ analytisk kjemi. (femte utg.). PEARSON Prentice Hall, s 277.
  2. Angeles Mendez. (2012, 22. februar). Mohrs metode. Gjenopprettet fra: quimica.laguia2000.com
  3. ChemBuddy. (2009). Mohr-metoden. Gjenopprettet fra: titrations.info
  4. Daniele Naviglio. (s.f.). Mohr-metoden. Federica Web Learning. Gjenopprettet fra: federica.unina.it
  5. Hong, T. K., Kim, M. H., & Czae, M. Z. (2010). Bestemmelse av klorinitet i vann uten bruk av kromatindikator. Internasjonal journal for analytisk kjemi, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.