Метод мора титрант среда индикаторы уравнения

Метод Мора: основы, реакции, процедура, использование

Метод Мора: основы, реакции, процедура, использование — Наука

Содержание:

В Метод Мора Это вариант аргентометрии, которая, в свою очередь, является одной из многих областей волюметрии, 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, изобретенный 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, K₂CrO₄, соль, вредная для здоровья, когда загрязняет воду.

Концентрация ионов Cl определяется объемным методом. – через степени или оценки. 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 Ag₂CrO₄ (верхнее изображение).

Когда появляется этот красноватый или кирпичный цвет, титрование завершается и после серии вычислений определяется концентрация хлоридов, присутствующих в пробе воды.

Основы

Хлорид серебра AgCl — это осадок молочного цвета, который образует только ионы Ag. + и Cl – они в растворе. Имея это в виду, можно подумать, что добавление достаточного количества серебра из растворимой соли, например нитрата серебра, AgNO₃, до образца 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 осаждается, поглощая все примеси, которые его окружают.

Следовательно, AgCl не является твердым веществом, из которого можно получить надежные результаты. Вероятно, в этом причина изобретательности разработки объемного метода определения ионов Cl. – , без необходимости взвешивать какой-либо продукт.

Таким образом, метод Мора предлагает альтернативу: получить осадок хромата серебра Ag₂CrO₄, 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 – растворяется в воде, где при добавлении ионов Ag + Сильно смещенное равновесие растворимости начинается с образования осадка AgCl:

Ag + (ас) + Cl – (ас) ⇋ AgCl (т)

С другой стороны, в середине тоже должны быть ионы хромата CrO₄ 2- , так как без них красноватый осадок Ag₂CrO₄:

Так что теоретически должен быть конфликт между обоими осадками, AgCl и Ag.₂CrO₄ (белый против красного соответственно). Однако в воде при 25 ºC AgCl более нерастворим, чем Ag.₂CrO₄, поэтому первое всегда выпадет в осадок раньше второго.

Фактически, Ag₂CrO₄ он не будет выпадать в осадок, пока не исчезнут хлориды, с которыми серебро будет образовывать соли; то есть минимально избыточные ионы Ag + больше не осаждается с Cl – но с CrO₄ 2- . Таким образом, мы увидим появление красноватого осадка, что будет последней точкой оценки.

Процесс

Реагенты и условия

Титрант должен попасть в бюретку, которая в данном случае представляет собой раствор AgNO.₃ 0,01 М. Поскольку AgNO₃ Бюретка чувствительна к свету, после заполнения рекомендуется накрыть бюретку алюминиевой фольгой. А в качестве индикатора раствор K₂CrO₄ в 5%.

Эта концентрация K₂CrO₄ гарантирует отсутствие значительного избытка CrO₄ 2- относительно Cl – ; потому что если это произойдет, сначала выпадет Ag₂CrO₄ вместо AgCl, хотя 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 + (ас) + ОН – (ac) ⇋ AgOH (s)

Если pH меньше 7, Ag₂CrO₄ он станет более растворимым, потребуется добавить избыток AgNO₃ для получения осадка, изменяющего результат. Это связано с балансом между видами CrO₄ 2- и CR₂ИЛИ₇ 2- :

Вот почему pH пробы воды необходимо измерить до применения метода Мора.

Оценка

Титрант AgNO₃ перед титрованием его 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, когда добавляются 5 капель индикатора K₂CrO₄, желтый цвет хромата не такой интенсивный и не препятствует обнаружению конечной точки.

Титрование начинается с открытия крана бюретки и капания раствора AgNO по капле.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 Ag₂CrO₄ повторно растворяется, необходимо добавить другие капли AgNO₃. 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 образцов. 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 K₂CrO₄, соль, которая является высокотоксичной из-за хромата и, следовательно, отрицательно влияет на воду и почвы.

Вот почему мы искали, как изменить метод, чтобы отказаться от этого индикатора. Один из вариантов — заменить его на NaHPO.₄ и фенолфталеин, где образуется соль AgHPO₄ достаточно изменить pH, чтобы получить надежную конечную точку.

Ссылки

1. Дэй Р. и Андервуд А. (1965). Количественная аналитическая химия. (пятое изд.). ПИРСОН Прентис Холл, стр. 277.
2. Анхелес Мендес. (22 февраля 2012 г.). Метод Мора. Получено с: quimica.laguia2000.com
3. ChemBuddy. (2009). Метод Мора. Получено с: titrations.info
4. Даниэле Навильо. (н.д.). Метод Мора. Federica Web Learning. Получено с: federica.unina.it
5. Хонг, Т. К., Ким, М. Х., и Чаэ, М. З. (2010). Определение хлористости воды без использования индикатора хромата. Международный журнал аналитической химии, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939

Устойчивое потребление: для чего это нужно, важность, действия, примеры

Метод Мора

Этот метод позволяет определить содержание хлоридов или бромидов:

Ag + + Сl — = AgCl↓; Ag + + Br — = AgBr↓.

Рабочим раствором в методе Мора является раствор ни­трата серебра AgNO₃. Исходным веществом для определе­ния молярной концентрации эквивалента раствора AgNO₃ является хлорид натрия NaCl или хлорид калия КСl. Для определения конца титрования используется индикатор хромат калия К₂СrO₄, который с нитратом серебра образу­ет кирпично-красный осадок хромата серебра Ag₂CrО₄:

При титровании хлоридов и бромидов образуется бе­лый осадок AgCl или желтовато-белый осадок AgBr. Ког­да ионы Сl — или Вr — будут практически полностью в осад­ке, то в растворе появляется избыток AgNO₃, взаимодействующий с К₂СrО₄ с образованием кирпично-красного осадка Ag₂CrO₄. Осадки галогенидов серебра окрашивают­ся при этом в розовый цвет, по появлению которого судят о том, что реакция между галогенид-ионами и ионами Ag + за­кончилась. Такая последовательность образования осадков объясняется тем, что растворимость AgCl (1,25 • 10 -5 моль/л) и растворимость AgBr (7,94 • 10 -7 моль/л) меньше раствори­мости Ag₂CrO₄ (1 • 10 -4 моль/л). Поэтому при титровании из растворов прежде всего выпадают осадки галогенидов серебра и только после полного осаждения ионов Сl — и Вr — начинает образовываться осадок хромата серебра.

Йодйд-ионы невозможно определить методом Мора, так как выпадающий осадок йодида серебра Agl сильно адсорбирует К₂СrO₄, вследствие чего осадок окрашивает­ся до точки эквивалентности.

Применение метода Мора ограничено, так как точные результаты можно получить только в нейтральной среде. В кислой среде К₂СrO₄ переходит в К₂Сr₂O₇, не обладаю­щий свойствами индикатора в результате высокой раство­римости Ag₂Cr₂O₇. В присутствии щелочей метод Мора также не применяется, так как в таких растворах образу­ется AgOH, распадающийся на Ag₂O и Н₂О:

В присутствии аммиака и его солей осадки AgCl и Ag₂CrO₄ растворяются с образованием комплексных со­единений. Этот метод не применяется также в присутст­вии ионов Ва 2+ , Pb 2+ , Bi 3+ , так как эти ионы образуют с хромат-ионами осадки.

Титрование по методу Мора следует проводить при комнатной температуре, так как с повышением темпера­туры увеличивается константа растворимости Ag₂CrO₄; вследствие этого уменьшается чувствительность индика­тора к иону Ag + .

При определении солей галогенов (рабочий раствор AgNO₃) или солей серебра (рабочий раствор NaCl) реко­мендуется придерживаться следующего порядка титрова­ния: всегда приливать из бюретки раствор соли серебра к раствору соли галогена. Только при такой последователь­ности титрования получается резкое изменение окраски индикатора в конце титрования.

Рабочим раствором в методе Мора является 0,05000 н. или 0,1000 н. раствор AgNO₃. Молярная масса эквивалента нит­рата серебра равна его молярной массе, т.е. 169,89 г/моль.

Следовательно, для приготовления 1 л 0,05 н. раствора на­до взять 8,5 г нитрата серебра. Эту навеску взвешивают на технических весах. Точную концентрацию приготовлен­ного раствора AgNO₃ устанавливают по стандартному рас­твору хлорида натрия. Приготовленный раствор AgNO₃ изменяется при длительном хранении. Под влиянием све­та разложение ускоряется. Вследствие этого раствор хра­нят в склянках из оранжевого стекла или в посуде, обер­нутой черной бумагой. С течением времени концентрацию раствора AgNO₃ проверяют.

Стандартный раствор хлорида натрия получают раство­рением точно известного количества химически чистого хлорида натрия в определенном объеме воды. Если химиче­ски чистого хлорида натрия нет, то его получают перекрис­таллизацией поваренной соли из воды. Для приготовления 0,05000 н. раствора NaCl взвешивают на аналитических ве­сах 0,5844 г NaCl и количественно переносят в мерную кол­бу на 200 мл. Растворяют навеску в дистиллированной во­де, доводят водой до метки и тщательно перемешивают.

Метод Мора применяется при анализе пищевых про­дуктов (колбаса, соленая рыба, сливочное масло), где оп­ределяется количество поваренной соли. Для определения хлоридов в воде также используется этот метод. Мето­дом Мора анализируются лекарственные препараты — КСl, KBr, NaCl, NaBr и др.

Лабораторная работа 1. Стандартизация рабочего рас­твора нитрата серебра по 0,05000 н. раствору хлорида на­трия.

Цель работы. Получить навыки стандартизации рабо­чего раствора по первичному стандарту.

Оборудование. Бюретка вместимостью 25 мл, пипетка Мора, колбы для титрования.

Реактивы. Рабочий раствор AgNO₃, стандартный рас­твор 0,05000 н. NaCl, индикатор хромат калия с массовой долей его 5 %.

Выполнение работы. В три колбы для титрования с по­мощью пипетки Мора вносят по 10 мл 0,05000 н. раствора хлорида натрия и добавляют по 0,5 мл раствора индикато­ра. При постоянном перемешивании из бюретки медленно приливают раствор нитрата серебра до появления неисчезающего красного окрашивания. Результаты титрования записывают в таблицу (см. гл. 20.6.).

Обработка результатов эксперимента. Находят средний объем раствора AgNO₃, затраченного на титрование раствора NaCl. Рассчитывают молярную концентрацию эквивалента раствора AgNO₃ из соотношения V(AgNO₃) • C(AgNO₃) = V(NaCl) • C(NaCl). Рассчитывают титр рабочего раствора AgNO₃ по формуле (19.10). Формулируют вывод, характе­ризующий результат проведенного титрования.

Лабораторная работа 2.Определение содержания хло­рида натрия в растворе.

Цель работы.Закрепить навыки титрования по методу Мора.

ОборудованиеСм. лабораторную работу 1.

Реактивы.Раствор хлорида натрия, предложенный преподавателем, рабочий раствор AgNO₃ с молярной кон­центрацией эквивалента 0,05000 моль/л, индикатор хро­мат калия с массовой долей его 0,5 %.

Выполнение работы.Раствор хлорида натрия помеща­ют в мерную колбу на 100 мл, добавляют воды до метки и перемешивают. В три колбы для титрования вносят с по­мощью пипетки Мора по 10 мл полученного раствора, до­бавляют по 0,5 мл раствора индикатора. Титруют раство­ром AgNO₃ до появления неисчезающего красного окра­шивания.

Обработка результатов эксперимента.Рассчитывают концентрацию раствора NaCl в моль/л, используя закон эквивалентов: V(NaCl) • C(NaCl) = V(AgNO₃) • C(AgNO₃). За­тем рассчитывают титр раствора NaCl по формуле (19.10). Умножая титр раствора NaCl на объем колбы (100 мл), уз­нают массу хлорида натрия в растворе, предложенном преподавателем для анализа.

Делают вывод о полученных результатах.

Дата добавления: 2014-11-13 ; просмотров: 34 ; Нарушение авторских прав

Фармацевтическая химия

SHAPE \* MERGEFORMAT

Аргентометрия

Метод Мора. Прямая аргентометрия .

Только для Cl – , Br – ; (не исп для I – ).

Титрант – AgNO ₃ , индикатор – K ₂ CrO ₄ , среда: pH =6–8.

NaBr + AgNO ₃ → AgBr ↓ + NaNO ₃ ,

f _экв ( NaBr )=1, .

рН >8: 2 Ag + + 2 OH – → Ag ₂ O + H ₂ O .

Присутствие ионов : SO₄ 2– , S 2– , PO₄ 3– , AsO₃ 3– , BO₃ 3– , CO₃ 2– ; Bi 3+ , Ba 2+ , Pb 2+ .

Метод Фаянса. Прямая аргентометрия .

Титрант – AgNO ₃ , индикаторы – эозинат натрия ( Br – , I – ), бромтимоловый синий ( Cl – ), среда – CH ₃ COOH (30%).

SHAPE \* MERGEFORMAT

NaI + AgNO ₃ → AgI ↓ + NaNO ₃ .

Йодид серебра адсорбирует на себе одноименные ионы; появляется ярко-розовая окраска:

В точке эквивалентности коллоидная частица становится электронейтральной , в КТТ начинает адсорбировать Ag + ; идет перезарядка мицеллы, осадок коагулирует, раствор просветляется:

< m ( AgI )∙ n I – ( n – x ) K + > x – ∙ x Ag + + Ind 2– → ( x /2) Ag ₂ Ind + < m ( AgI )∙ n I – ( n – x ) K + > x – .

f _экв ( NaI )=1, .

Метод Фольдгарда . Обратная аргентометрия .

Титранты – 1) AgNO ₃ , 2) NH ₄ SCN ;

Среда – HNO ₃ ( pH =3).

К раствору навески препарата прибавляют HNO ₃ , точный избыточный объем AgNO ₃ и индикатор:

KBr + AgNO ₃ → AgBr ↓ + KNO ₃ ,

В КТТ индикатор взаимодействует с титрантом :

f _экв ( KI )=1, .

Преимущества пред другими методами:

1. Сильнокислая среда,

2. Не мешают друг ие ио ны;

1. Меньшая точность (обратный метод),

Особенности титрования хлоридов:

1. Низкая скорость титрования [ K_s ( AgCl )> K_s ( AgCNS )],

2. Очень слабое перемешивание,

3. Добавление толуола или бензола для экстракции AgCl .

Особенности титрования йодидов:

После добавления нитрата серебра ждут полного осаждения AgI , второй индикатор добавляют перед самым титрованием:

Метод Кальтгофа – Стенглера . /Только для Br – /

Титранты – 1) AgNO ₃ , 2) NH ₄ SCN , индикатор – NH ₄ Fe ( SO ₄ )₂, среда – HNO ₃ ( pH =3).

К раствору навески препарата прибавляют HNO ₃ , индикатор и точный избыточный объем NH ₄ SCN (0,1 мл):

Титруют нитратом серебра до исчезновения красного окрашивания:

KBr + AgNO ₃ → AgBr ↓ + KNO _3,

f _экв ( KBr )=1, .

Метод Кальтгофа (Йодкрахмальный). / Для I – в присутствии Cl – и Br – /

Титрант – AgNO ₃ , индикатор – крахмал, среда – H ₂ SO ₄ .

К ратсвору навески препарата прибавляют 1 каплю KIO ₃ (0,1 моль/л), раствор крахмала и H ₂ SO ₄ (1:5) до появления синего окрашивания:

Титруют AgNO ₃ (0,1 моль/л) до исчезновения синего окрашивания (после удаления йодида):

f _экв ( KI )=1, .

Аргентометрия с внешним индикатором. /Для I – /

Титрант – AgNO ₃ , индикатор – нитриткрахмальная бумага, среда – H ₂ SO ₄ .

К раствору навески препарата добавляют H ₂ SO ₄ (1:5), титруют AgNO ₃ . Вблизи точки эквивалентности после каждого раза прибавления титранта наносят каплю раствора на нитриткрахмальную бумагу. Титрование заканчивают, когда синего окрашивания на бумаге от прибавления раствора не будет:

f _экв ( NaI )=1, .