- Cơ bản
- Phản ứng
- Quá trình
- Thuốc thử và điều kiện
- Thẩm định, lượng định, đánh giá
- Các ứng dụng
- Người giới thiệu
Các phương pháp Mohr là một biến thể của Argentometry, mà lần lượt là một trong rất nhiều lĩnh vực của khối lượng sử dụng trong việc xác định nội dung của các ion clorua trong mẫu nước. Nồng độ Cl - cho biết chất lượng của nước, ảnh hưởng đến các đặc tính cảm quan như mùi vị và mùi của nó.
Phương pháp này, do nhà hóa học người Đức Karl Friedrich Mohr (106-1879) nghĩ ra vào năm 1856, vẫn tiếp tục có hiệu lực do tính đơn giản và thực tế của nó. Tuy nhiên, một trong những nhược điểm chính của nó là nó dựa vào việc sử dụng kali cromat, K 2 CrO 4 , một loại muối có hại cho sức khỏe khi nó gây ô nhiễm nước.
Kết tủa màu gạch của cromat bạc đánh dấu điểm cuối của quá trình chuẩn độ clorua bằng phương pháp Mohr. Nguồn: Anhella Vì nó là một phương pháp thể tích, nồng độ của ion Cl - được xác định thông qua các phép chuẩn độ hoặc chuẩn độ. Trong những điều này, điểm cuối, cho thấy rằng điểm tương đương đã đạt được. Nó không phải là sự thay đổi màu sắc như chúng ta thấy trong chất chỉ thị axit-bazơ; nhưng sự tạo thành kết tủa đỏ nâu của Ag 2 CrO 4 (hình trên).
Khi màu đỏ gạch hoặc màu gạch này xuất hiện, quá trình chuẩn độ đã kết thúc và sau một loạt các phép tính, nồng độ của clorua có trong mẫu nước được xác định.
Cơ bản
Bạc clorua, AgCl, là kết tủa trắng đục hình thành ngay khi các ion Ag + và Cl - ở trong dung dịch. Với suy nghĩ này, có thể nghĩ rằng bằng cách thêm đủ bạc từ một muối hòa tan, ví dụ, bạc nitrat, AgNO 3 , vào một mẫu có clorua, chúng ta có thể kết tủa tất cả chúng dưới dạng AgCl.
Sau đó cân lượng AgCl này, khối lượng clorua có trong mẫu nước được xác định. Điều này sẽ tương ứng với một trọng lượng và không phải là một phương pháp thể tích. Tuy nhiên, có một vấn đề: AgCl là một chất rắn khá không ổn định và không tinh khiết, vì nó bị phân hủy dưới ánh sáng mặt trời, và cũng kết tủa nhanh chóng, hấp thụ tất cả các tạp chất bao quanh nó.
Do đó, AgCl không phải là chất rắn mà từ đó có thể thu được các kết quả đáng tin cậy. Đây có lẽ là lý do tại sao sự khéo léo của việc phát triển một phương pháp thể tích để xác định ion Cl - đã nảy sinh , mà không cần phải cân bất kỳ sản phẩm nào.
Do đó, phương pháp Mohr đưa ra một giải pháp thay thế: để thu được kết tủa bạc cromat, Ag 2 CrO 4 , đóng vai trò là điểm cuối của quá trình chuẩn độ hoặc chuẩn độ clorua. Nó đã thành công như vậy là nó vẫn được sử dụng trong phân tích clorua trong các mẫu nước.
Phản ứng
Những phản ứng nào diễn ra trong phương pháp Mohr? Để bắt đầu, chúng ta có các ion Cl - hòa tan trong nước, khi thêm các ion Ag + sẽ bắt đầu một trạng thái cân bằng hòa tan bị dịch chuyển rất mạnh để tạo thành kết tủa AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
Mặt khác, trong môi trường cũng phải có các ion cromat, CrO 4 2- , vì nếu không có chúng thì kết tủa màu đỏ của Ag 2 CrO 4 sẽ không tạo thành :
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (s)
Vì vậy, theo lý thuyết, sẽ có sự xung đột giữa cả hai kết tủa, AgCl và Ag 2 CrO 4 (màu trắng so với màu đỏ, tương ứng). Tuy nhiên, trong nước ở 25ºC, AgCl khó tan hơn Ag 2 CrO 4 nên chất trước luôn kết tủa trước chất sau.
Trên thực tế, Ag 2 CrO 4 sẽ không kết tủa cho đến khi không còn clorua để tạo muối; nghĩa là lượng dư tối thiểu ion Ag + sẽ không còn kết tủa với Cl - mà với CrO 4 2- . Do đó, chúng tôi sẽ thấy sự xuất hiện của kết tủa đỏ, đây là điểm cuối cùng của đánh giá.
Quá trình
Thuốc thử và điều kiện
Chất chuẩn độ phải đi vào buret, trong trường hợp này là dung dịch AgNO 3 0,01 M. Vì AgNO 3 nhạy cảm với ánh sáng, nên đậy buret bằng lá nhôm sau khi đã được lấp đầy. Và làm chất chỉ thị, dung dịch 5% K 2 CrO 4 .
Nồng độ K 2 CrO 4 này đảm bảo rằng không có sự dư thừa đáng kể của CrO 4 2- đối với Cl - ; Nếu nó xảy ra, Ag 2 CrO 4 sẽ kết tủa trước thay vì AgCl, mặc dù chất sau khó tan hơn.
Mặt khác, pH của mẫu nước phải có giá trị từ 7 đến 10. Nếu pH lớn hơn 10, bạc hiđroxit sẽ kết tủa:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
Trong khi nếu pH nhỏ hơn 7, Ag 2 CrO 4 sẽ dễ tan hơn, cần thêm một lượng dư AgNO 3 để thu được kết tủa, điều này làm thay đổi kết quả. Điều này là do sự cân bằng giữa các loại CrO 4 2- và Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
Đó là lý do tại sao phải đo pH của mẫu nước trước khi thực hiện phương pháp Mohr.
Thẩm định, lượng định, đánh giá
Chất chuẩn độ AgNO 3 phải được chuẩn trước khi chuẩn độ, sử dụng dung dịch NaCl.
Sau khi thực hiện xong, 15 mL mẫu nước được chuyển vào bình Erlenmeyer, được pha loãng với 50 mL nước. Điều này giúp khi thêm 5 giọt chất chỉ thị K 2 CrO 4 , màu vàng của cromat không quá đậm và không làm cho điểm cuối bị phát hiện.
Bắt đầu chuẩn độ bằng cách mở vòi buret và nhỏ dung dịch AgNO 3 . Sẽ thấy chất lỏng trong bình chuyển sang màu vàng đục, là sản phẩm của AgCl kết tủa. Khi đã đánh giá cao màu đỏ, dừng chuẩn độ, lắc bình và đợi khoảng 15 giây.
Nếu kết tủa Ag 2 CrO 4 tan lại thì thêm từng giọt AgNO 3 khác . Khi nó không đổi và không thay đổi, kết luận chuẩn độ và ghi nhận thể tích tách ra khỏi buret. Từ các thể tích này, hệ số pha loãng và phép đo phân tích, nồng độ của clorua trong mẫu nước được xác định.
Các ứng dụng
Phương pháp của Mohr áp dụng cho bất kỳ loại mẫu nước nào. Nó không chỉ cho phép xác định clorua, mà còn cả bromua, Br - và xianua, CN - . Vì vậy, nó là một trong những phương pháp định kỳ để đánh giá chất lượng của nước, cho tiêu dùng hoặc cho các quy trình công nghiệp.
Vấn đề của phương pháp này nằm ở việc sử dụng K 2 CrO 4 , một loại muối có độc tính cao do cromat, và do đó có tác động tiêu cực đến nước và đất.
Đó là lý do tại sao chúng tôi đã tìm cách sửa đổi phương pháp để phân phối với chỉ báo này. Một lựa chọn là thay thế nó bằng NaHPO 4 và phenolphtalein, trong đó muối AgHPO 4 được tạo thành bằng cách thay đổi độ pH đủ để thu được điểm cuối đáng tin cậy.
Người giới thiệu
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Hóa phân tích định lượng. (ấn bản thứ năm). PEARSON Prentice Hall, trang 277.
- Angeles Mendez. (Ngày 22 tháng 2 năm 2012). Phương pháp của Mohr. Phục hồi từ: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Phương pháp Mohr. Thu hồi từ: titrations.info
- Daniele Naviglio. (sf). Phương pháp Mohr. Học qua web của Federica. Được khôi phục từ: Federationrica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010). Xác định độ clo của nước mà không cần sử dụng chỉ thị cromat. Tạp chí hóa học phân tích quốc tế, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939