Метод Мора - це варіант аргентометрії, який, у свою чергу, є однією з багатьох областей обсягів, що використовуються при визначенні вмісту хлорид-іонів у зразках води. Концентрація Cl - вказує на якість води, що впливає на її органолептичні властивості, такі як її смак і запах.
Цей метод, розроблений у 1856 році німецьким хіміком Карлом Фрідріхом Мором (106-1879), продовжує діяти завдяки своїй простоті та практичності. Одним з головних його недоліків є те, що він покладається на використання хромату калію, K 2 CrO 4 , солі, шкідливої для здоров'я, коли вона забруднює воду.
Осад цегляного осаду хромату срібла позначає кінцеву точку титрування хлориду методом Мора. Джерело: Anhella Як це об'ємний метод, концентрація Cl - іони визначаються через титрування або титрування. У них кінцева точка, що вказує на те, що досягнуто точки еквівалентності. Це не зміна кольору, як ми бачимо в кислотно-лужному індикаторі; але утворення червонуватого осаду Ag 2 CrO 4 (верхнє зображення).
Коли з’являється цей червонуватий або цегляний колір, титрування закінчується і після серії розрахунків визначається концентрація хлоридів, присутніх у пробі води.
Основи
Хлорид срібла, AgCl - це молочний осад, який утворюється, як тільки іони Ag + та Cl - в розчині. Зважаючи на це, можна вважати, що, додавши в зразок хлоридів достатню кількість срібла з розчинної солі, наприклад, нітрату срібла, AgNO 3 , ми можемо осадити їх як AgCl.
Потім зважуючи цей AgCl, визначають масу хлоридів, присутніх у водній пробі. Це відповідало б гравіметричному, а не об'ємному методу. Однак є проблема: AgCl є досить нестійким і нечистим твердим речовиною, оскільки він розкладається під сонячним світлом, а також швидко осідає, поглинаючи всі домішки, які його оточують.
Тому AgCl не є твердою речовиною, з якої можна отримати достовірні результати. Це, мабуть, причина, чому винахідливість розробки об'ємного методу визначення Cl - іонів виникла без необхідності зважування будь-якого продукту.
Таким чином, метод Мора пропонує альтернативу: для отримання осаду хромату срібла Ag 2 CrO 4 , який служить кінцевою точкою титрування або титрування хлоридів. Такий успіх досяг, що його досі використовують при аналізі хлоридів у зразках води.
Реакції
Які реакції мають місце метод Мора? Для початку ми маємо іони Cl - розчинених у воді, де додавання іонів Ag + ініціює дуже витіснену рівновагу розчинності до утворення осаду AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (s)
З іншого боку, в середовищі також повинні бути іони хромату, CrO 4 2- , оскільки без них червонуватий осад Ag 2 CrO 4 не утворюється :
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (s)
Отже, теоретично повинен виникнути конфлікт між обома осадами, AgCl та Ag 2 CrO 4 (білий проти червоний відповідно). Однак у воді при температурі 25 ° C AgCl є більш нерозчинним, ніж Ag 2 CrO 4 , тому перший завжди буде осаджуватися перед другим.
Насправді, Ag 2 CrO 4 не буде осаджуватися до тих пір, поки не буде хлоридів, з якими можна утворити солі; тобто мінімальний надлишок іонів Ag + вже не буде осаджуватися з Cl -, а з CrO 4 2- . Тому ми побачимо появу червонуватого осаду, що є остаточним моментом оцінки.
Процес
Реагенти та умови
Тиран повинен надходити в бюрету, яка в даному випадку являє собою розчин 0,01 М AgNO 3. Оскільки AgNO 3 чутливий до світла, рекомендується покрити бюрету алюмінієвою фольгою після її заповнення. А в якості індикатора 5% розчин K 2 CrO 4 .
Ця концентрація K 2 CrO 4 гарантує відсутність значного перевищення CrO 4 2- щодо Cl - ; Якщо це відбудеться, Ag 2 CrO 4 спочатку осадить замість AgCl, хоча останній є більш нерозчинним.
З іншого боку, рН зразка води повинен мати значення між 7 і 10. Якщо pH перевищує 10, гідроксид срібла осадить:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
Хоча якщо рН нижче 7, Ag 2 CrO 4 стане більш розчинним, тому необхідно отримати надлишок AgNO 3, щоб отримати осад, який змінює результат. Це пов'язано з балансом між видами CrO 4 2- і Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
Ось чому рН зразка води необхідно виміряти перед проведенням методу Мора.
Оцінка
Титрант AgNO 3 повинен бути стандартизований перед титруванням, використовуючи розчин NaCl.
Після цього 15 мл зразка води переносять у колбу Ерленмейера, розбавлену 50 мл води. Це допомагає, що при додаванні 5 крапель індикатора K 2 CrO 4 жовтий колір хромату не настільки інтенсивний і не перешкоджає виявленню кінцевої точки.
Титрування починається відкриттям бюретного крана і опусканням розчину AgNO 3 . Буде видно, що рідина в колбі стане каламутною жовтуватою, продуктом обложеного AgCl. Після того, як червонуватий колір помітний, припиніть титрування, струсіть колбу і почекайте близько 15 секунд.
Якщо Ag 2 CrO 4 осадить повторні розчини, додайте інші краплі AgNO 3 . Коли воно залишається постійним і незмінним, титрування завершується і відзначається об'єм, виведений з бюретки. З цих обсягів, коефіцієнтів розведення та стехіометрії визначають концентрацію хлоридів у пробі води.
Програми
Метод Мора застосовується до будь-якого типу водного зразка. Це дозволяє не тільки визначати хлориди, але й броміди, Br - та ціаніди, CN - . Тому це один з повторюваних методів оцінки якості води, як для споживання, так і для промислових процесів.
Проблема цього методу полягає у використанні K 2 CrO 4 , солі, яка є високотоксичною завдяки хромату, а тому негативно впливає на води та ґрунти.
Ось чому ми прагнули модифікувати метод, щоб не обійтися цим показником. Один із варіантів - замінити його NaHPO 4 і фенолфталеїном, де сіль AgHPO 4 утворюється шляхом зміни рН, достатнього для отримання надійної кінцевої точки.
Список літератури
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Кількісна аналітична хімія. (п. ред.). PEARSON Prentice Hall, стор 277.
- Анджелес Мендес. (22 лютого 2012 р.). Метод Мора. Відновлено з: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Метод Мора. Відновлено з: titrations.info
- Даніеле Навігло. (sf). Метод Мора. Веб-навчання Federica. Відновлено з: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010). Визначення хлористості води без використання хроматного індикатора. Міжнародний журнал аналітичної хімії, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939