De grondbeginselen, reacties, procedures en toepassingen van Mohr's methode

1500
Jonah Lester

De Mohr's methode Het is een variant van argentometrie, die op zijn beurt een van de vele volumetrische gebieden is die worden gebruikt om het gehalte aan chloride-ionen in watermonsters te bepalen. De concentratie van Cl- geeft de kwaliteit van het water aan en beïnvloedt de organoleptische eigenschappen, zoals de smaak en geur.

Deze methode, in 1856 bedacht door de Duitse chemicus Karl Friedrich Mohr (106-1879), blijft van kracht vanwege zijn eenvoud en bruikbaarheid. Een van de belangrijkste nadelen is echter dat het afhankelijk is van het gebruik van kaliumchromaat, KtweeCrO4, zout dat schadelijk is voor de gezondheid als het water vervuilt.

Het baksteenkleurige neerslag van zilverchromaat markeert het eindpunt van de chloridetitratie volgens de Mohr-methode. Bron: Anhella [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Omdat het een volumetrische methode is, wordt de concentratie van Cl-ionen bepaald- door middel van graden of evaluaties. Hierin het eindpunt, indicatief dat het equivalentiepunt is bereikt. Het is geen kleurverandering zoals we die zien in een zuur-base-indicator; maar de vorming van een roodachtig neerslag van AgtweeCrO4 (bovenste afbeelding).

Wanneer deze roodachtige of baksteenkleur verschijnt, wordt de titratie beëindigd en wordt na een reeks berekeningen de concentratie van de in het watermonster aanwezige chloriden bepaald..

Artikel index

  • 1 Grondbeginselen
  • 2 reacties
  • 3 Werkwijze
    • 3.1 Reagentia en voorwaarden
    • 3.2 Waardering
  • 4 toepassingen
  • 5 referenties

Fundamentals

Zilverchloride, AgCl, is een melkachtig neerslag dat alleen Ag-ionen vormt+ en Cl- ze zijn in oplossing. Met dit in gedachten zou men kunnen denken dat het toevoegen van voldoende zilver uit een oplosbaar zout, bijvoorbeeld zilvernitraat, AgNO3, aan een monster met chloriden, kunnen we ze allemaal neerslaan als AgCl.

Door vervolgens dit AgCl te wegen, wordt de massa van de in het waterige monster aanwezige chloriden bepaald. Dit zou overeenkomen met een gravimetrische en niet met een volumetrische methode. Er is echter een probleem: AgCl is een nogal onstabiele en onzuivere vaste stof, aangezien het uiteenvalt onder zonlicht, en ook snel neerslaat en alle onzuiverheden eromheen absorbeert..

Daarom is AgCl geen vaste stof waaruit betrouwbare resultaten kunnen worden verkregen. Dit is waarschijnlijk de reden geweest voor de vindingrijkheid om een ​​volumetrische methode te ontwikkelen om Cl-ionen te bepalen.-, zonder dat u een product hoeft te wegen.

De methode van Mohr biedt dus een alternatief: om een ​​neerslag van zilverchromaat te verkrijgen, AgtweeCrO4, dat dient als het eindpunt van een beoordeling of titratie van chloriden. Het succes is zo groot dat het nog steeds wordt gebruikt bij de analyse van chloriden in watermonsters.

Reacties

Welke reacties vinden plaats in de methode van Mohr? Om te beginnen hebben we Cl-ionen- opgelost in water, waar wanneer Ag-ionen worden toegevoegd+ een sterk verschoven oplosbaarheidsevenwicht begint met de vorming van het AgCl-neerslag:

Ag+(ac) + Cl-(ac) ⇋ AgCl (s)

Aan de andere kant moeten er in het midden ook chromaationen zijn, CrO4twee-, omdat zonder hen het roodachtige neerslag van AgtweeCrO4

2Ag+(ac) + CrO4twee-(ac) ⇋ AgtweeCrO4(s)

In theorie zou er dus een conflict moeten zijn tussen beide precipitaten, AgCl en AgtweeCrO4 (respectievelijk wit versus rood). In water van 25 ºC is AgCl echter minder oplosbaar dan AgtweeCrO4, dus de eerste zal altijd haasten voor de tweede.

In feite is de AgtweeCrO4 het zal niet neerslaan totdat er geen chloriden zijn waarmee het zilver zouten zal vormen; dat wil zeggen de minimale overmaat Ag-ionen+ precipiteer niet langer met Cl- maar met de CrO4twee-. We zullen daarom het verschijnen van de roodachtige neerslag zien, dit is het laatste punt van de waardering.

Werkwijze

Reagentia en voorwaarden

De titrant moet in de buret, wat in dit geval een AgNO-oplossing is3 0,01 M. Omdat AgNO3 Het is gevoelig voor licht, het wordt aanbevolen om de buret na het vullen met aluminiumfolie te bedekken. En als indicator een oplossing van KtweeCrO4 om 5 uur%.

Deze concentratie van KtweeCrO4 zorgt ervoor dat er geen aanzienlijke overmaat aan CrO is4twee- met betrekking tot Cl-​want als het gebeurt, zal de Ag eerst neerslaantweeCrO4 in plaats van AgCl, ook al is dit laatste minder oplosbaar.

Aan de andere kant moet de pH van het watermonster een waarde tussen 7 en 10 hebben. Als de pH hoger is dan 10, zal het zilverhydroxide neerslaan:

Ag+(ac) + OH-(ac) ⇋ AgOH (s)

Terwijl als de pH minder is dan 7, de AgtweeCrO4 het zal beter oplosbaar worden, omdat een overmaat AgNO moet worden toegevoegd3 om het neerslag te verkrijgen, wat het resultaat verandert. Dit komt door de balans tussen de CrO-soorten4twee- en CRtweeOF7twee-

2H+(ac) + 2CrO4twee-(ac) ⇋ 2HCrO4-(ac) ⇋ CrtweeOF7twee-(ac) + HtweeO (l)

Daarom moet de pH van het watermonster worden gemeten voordat de Mohr-methode wordt uitgevoerd..

Beoordeling

De AgNO-titrant3 moet vóór titratie worden gestandaardiseerd met behulp van een NaCl-oplossing.

Zodra dit is gebeurd, wordt 15 ml van het watermonster overgebracht in een erlenmeyer, verdund met 50 ml water. Dit helpt dat wanneer de 5 druppels K-indicator worden toegevoegdtweeCrO4, de gele kleur van het chromaat is niet zo intens en verhindert niet dat het eindpunt wordt gedetecteerd.

De titratie wordt gestart door de kraan van de buret te openen en de AgNO-oplossing druppelsgewijs te laten vallen.3. Het zal duidelijk zijn dat de vloeistof in de kolf troebel geelachtig wordt, een product van het neergeslagen AgCl. Zodra de roodachtige kleur wordt gewaardeerd, stopt u de titratie, schudt u de kolf en wacht u ongeveer 15 seconden.

Als het neerslag van AgtweeCrO4 lost opnieuw op, andere druppels AgNO zullen moeten worden toegevoegd3. Wanneer het constant en ongewijzigd blijft, wordt de titratie beëindigd en wordt het volume dat uit de buret is verdreven, genoteerd. Uit deze volumes, verdunningsfactoren en stoichiometrie wordt de concentratie van chloriden in het watermonster bepaald..

Toepassingen

De methode van Mohr is van toepassing op elk type waterig monster. Het laat niet alleen toe om chloriden te bepalen, maar ook bromiden, Br-, en cyaniden, CN-. Daarom is het een van de terugkerende methoden om de kwaliteit van water te evalueren, zowel voor consumptie als voor industriële processen..

Het probleem met deze methode ligt in het gebruik van de KtweeCrO4, zout dat door chromaat zeer giftig is en daarom een ​​negatief effect heeft op water en bodem.

Daarom is gezocht hoe de methode kan worden aangepast om van deze indicator af te zien. Een optie is om het te vervangen door NaHPO4 en fenolftaleïne, waar het AgHPO-zout wordt gevormd4 de pH voldoende veranderen zodat een betrouwbaar eindpunt wordt verkregen.

Referenties

  1. Day, R., & Underwood, A. (1965). Kwantitatieve analytische chemie. (vijfde ed.). PEARSON Prentice Hall, p 277.
  2. Angeles Mendez. (2012, 22 februari). Mohr's methode. Hersteld van: quimica.laguia2000.com
  3. ChemBuddy. (2009). Mohr-methode. Hersteld van: titrations.info
  4. Daniele Naviglio. (s.f.). Mohr-methode. Federica Web Learning. Hersteld van: federica.unina.it
  5. Hong, T. K., Kim, M. H., & Czae, M. Z. (2010). Bepaling van het chloorgehalte van water zonder het gebruik van een chromaatindicator. International journal of analytical chemistry, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.