Метод Мора представляет собой вариант аргентометрии, которая, в свою очередь, является одной из многих областей объемов, используемых для определения содержания хлорид-ионов в пробах воды. Концентрация Cl - указывает на качество воды, влияющее на ее органолептические свойства, такие как вкус и запах.
Этот метод, разработанный в 1856 году немецким химиком Карлом Фридрихом Мором (106-1879), продолжает действовать благодаря своей простоте и практичности. Однако одним из его основных недостатков является то, что он основан на использовании хромата калия, K 2 CrO 4 , соли, которая вредна для здоровья, когда загрязняет воду.
Осадок хромата серебра кирпичного цвета отмечает конечную точку титрования хлоридов по методу Мора. Источник: Anhella. Поскольку это волюметрический метод, концентрация ионов Cl - определяется титрованием или титрованием. В них конечная точка, указывающая на то, что точка эквивалентности была достигнута. Это не изменение цвета, как мы видим в кислотно-щелочном индикаторе; но образование красноватого осадка Ag 2 CrO 4 (верхнее изображение).
Когда появляется этот красноватый или кирпичный цвет, титрование завершается и после серии расчетов определяется концентрация хлоридов, присутствующих в пробе воды.
основы
Хлорид серебра AgCl представляет собой осадок молочного цвета, который образуется, как только ионы Ag + и Cl - находятся в растворе. Имея это в виду, можно подумать, что, добавив достаточное количество серебра из растворимой соли, например нитрата серебра, AgNO 3 , в образец с хлоридами, мы можем осаждать их все в виде AgCl.
Затем путем взвешивания этого AgCl определяется масса хлоридов, присутствующих в водной пробе. Это соответствовало бы гравиметрическому, а не волюметрическому методу. Однако есть проблема: AgCl - довольно нестабильное и нечистое твердое вещество, поскольку оно разлагается под солнечным светом, а также быстро выпадает в осадок, поглощая все примеси, которые его окружают.
Следовательно, AgCl не является твердым веществом, из которого можно получить надежные результаты. Вероятно, поэтому возникла изобретательность в разработке объемного метода определения ионов Cl - без необходимости взвешивания какого-либо продукта.
Таким образом, метод Мора предлагает альтернативу: получить осадок хромата серебра Ag 2 CrO 4 , который служит конечной точкой титрования или титрования хлоридов. Его успех настолько велик, что он до сих пор используется для анализа хлоридов в пробах воды.
Реакции
Какие реакции происходят в методе Мора? Для начала у нас есть ионы Cl - , растворенные в воде, где добавление ионов Ag + инициирует очень смещенное равновесие растворимости с образованием осадка AgCl:
Ag + (водн.) + Cl - (водн.) ⇋ AgCl (s)
С другой стороны, в среде также должны присутствовать ионы хромата CrO 4 2- , так как без них красноватый осадок Ag 2 CrO 4 не образовался бы :
2Ag + (водн.) + CrO 4 2- (водн.) ⇋ Ag 2 CrO 4 (т.)
Таким образом, теоретически должен быть конфликт между обоими осадками, AgCl и Ag 2 CrO 4 (белый против красного, соответственно). Однако в воде при 25ºC AgCl более нерастворим, чем Ag 2 CrO 4 , поэтому первый всегда будет выпадать в осадок раньше, чем второй.
Фактически, Ag 2 CrO 4 не будет осаждаться до тех пор, пока не исчезнут хлориды, с которыми образуются соли; то есть минимальный избыток ионов Ag + больше не будет осаждаться с Cl -, а с CrO 4 2- . Таким образом, мы увидим появление красноватого осадка, что будет последней точкой оценки.
Обработать
Реагенты и условия
Титранта должна идти в бюретки, который в данном случае представляет собой 0,01 М AgNO 3 раствора . Так как AgNO 3 чувствителен к свету, рекомендуется , чтобы покрыть бюретку с алюминиевой фольгой , как только она была заполнена. А в качестве индикатора - 5% раствор K 2 CrO 4 .
Такая концентрация K 2 CrO 4 гарантирует отсутствие значительного избытка CrO 4 2- по отношению к Cl - ; Если это произойдет, то сначала будет осаждаться Ag 2 CrO 4, а не AgCl, даже если последний более нерастворим.
С другой стороны, pH пробы воды должен иметь значение от 7 до 10. Если pH больше 10, гидроксид серебра выпадет в осадок:
Ag + (водн.) + OH - (водн.) ⇋ AgOH (s)
В то время как, если pH меньше 7, Ag 2 CrO 4 станет более растворимым, поэтому для получения осадка необходимо добавить избыток AgNO 3 , что изменит результат. Это связано с балансом между видами CrO 4 2- и Cr 2 O 7 2- :
2H + (водн.) + 2CrO 4 2- (водн.) ⇋ 2HCrO 4 - (водн.) ⇋ Cr 2 O 7 2- (водн.) + H 2 O (l)
Вот почему pH пробы воды необходимо измерить до применения метода Мора.
оценка
Перед титрованием титрант AgNO 3 необходимо стандартизировать с помощью раствора NaCl.
Как только это будет сделано, 15 мл пробы воды переносят в колбу Эрленмейера, разбавленную 50 мл воды. Это помогает в том, что при добавлении 5 капель индикатора K 2 CrO 4 желтый цвет хромата становится не таким интенсивным и не препятствует обнаружению конечной точки.
Титрование начинается с открытия крана бюретки и капания раствора AgNO 3 . Видно, что жидкость в колбе станет мутно-желтоватой из-за выпадения в осадок AgCl. Как только появится красноватый цвет, остановите титрование, встряхните колбу и подождите около 15 секунд.
Если осадок Ag 2 CrO 4 снова растворяется, добавьте другие капли AgNO 3 . Когда он остается постоянным и неизменным, титрование завершается и отмечается объем, выброшенный из бюретки. По этим объемам, факторам разбавления и стехиометрии определяется концентрация хлоридов в пробе воды.
Приложения
Метод Мора применим к любому типу водных проб. Он позволяет определять не только хлориды, но и бромиды Br - и цианиды CN - . Следовательно, это один из часто используемых методов оценки качества воды для потребления или для промышленных процессов.
Проблема с этим методом заключается в использовании K 2 CrO 4 , соли, которая является высокотоксичной из-за хромата и, следовательно, оказывает негативное воздействие на воды и почвы.
Вот почему мы попытались изменить метод, чтобы отказаться от этого индикатора. Один из вариантов - заменить его NaHPO 4 и фенолфталеином, где соль AgHPO 4 образуется путем изменения pH, достаточного для получения надежной конечной точки.
Ссылки
- Дэй Р. и Андервуд А. (1965). Количественная аналитическая химия. (пятое изд.). ПИРСОН Прентис Холл, стр. 277.
- Анхелес Мендес. (22 февраля 2012 г.). Метод Мора. Получено с: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Метод Мора. Получено с: titrations.info
- Даниэле Навильо. (SF). Метод Мора. Federica Web Learning. Получено с: federica.unina.it
- Хонг, Т.К., Ким, MH, и Czae, MZ (2010). Определение хлористости воды без использования индикатора хромата. Международный журнал аналитической химии, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939