שיטת Mohr הינה נגזרת של ארגנטומטריה, אשר בתורו הוא אחד התחומים רבים של כרכים ששימשו בקביעת התוכן של יוני כלוריד בדגימות מים. ריכוז Cl - מעיד על איכות המים, ומשפיע על תכונותיהם האורגנולפטיות כמו טעמם וריחו.
שיטה זו, שנוצרה בשנת 1856 על ידי הכימאי הגרמני קארל פרידריך מוהר (106-1879), ממשיכה בתוקפה בגלל פשטותה ומעשיה. עם זאת, אחד החסרונות העיקריים הוא שהוא מסתמך על השימוש בכרום אשלגן K 2 CrO 4 , מלח המזיק לבריאות כאשר הוא מזהם מים.
המשקעים בצבע לבנים של כרומט כסף מסמנים את נקודת הסיום של טיטור הכלוריד בשיטת מוהר. המקור: Anhella כפי שהוא אמצעי נפחית, ריכוז Cl - יונים נקבעים באמצעות titrations או titrations. באלה, נקודת הסיום, המעידה על כך שהגיעה לנקודת השוויון. זה לא שינוי צבע כפי שאנו רואים באינדיקטור בסיס חומצה; אך היווצרות משקע אדמדם של Ag 2 CrO 4 (תמונה עליונה).
כאשר מופיע צבע אדמדם או לבנה זה, הטרטרציה מסתיימת, ואחרי סדרת חישובים נקבעת ריכוז הכלורידים הקיימים במדגם המים.
יסודות
כלוריד כסף, AgCl, הוא משקע חלבי שצורות ברגע Ag + ו Cl - יונים הן בתמיסה. עם זאת, ניתן לחשוב שעל ידי הוספת מספיק כסף ממלח מסיס, למשל, חנקתי כסף, AgNO 3 , לדגימה עם כלורידים, אנו יכולים לזרז את כולם כ- AgCl.
עד אז שוקלים את ה- AgCl הזה, נקבעת מסת המכלורידים הקיימים במדגם המימי. זה יתאים לשיטה גרווימיטרית ולא לשיטה נפשית. עם זאת, יש בעיה: AgCl הוא מוצק די יציב וטמא, שכן הוא מתפרק תחת אור השמש, וגם משקע במהירות, וסופג את כל הזיהומים הסובבים אותו.
לכן, AgCl אינו מוצק ממנו ניתן להשיג תוצאות אמינות. זוהי כנראה הסיבה מדוע את כושר ההמצאה של מפתחי שיטת נפחית לקבוע Cl - יונים התעוררו , ללא הצורך לשקול כל מוצר.
לפיכך, שיטת מוהר מציעה אלטרנטיבה: להשיג משקעים של כרומט כסף, Ag 2 CrO 4 , המשמשת כנקודת הסיום של טיטרציה או טיטרציה של כלורידים. זו הייתה הצלחתה שעדיין משתמשים בניתוח כלורידים בדגימות מים.
תגובות
אילו תגובות מתרחשות בשיטת מוהר? מלכתחילה, יש לנו יוני Cl - המומסים במים, כאשר הוספת יוני Ag + יוזמת שיווי משקל מסיסות עקור מאוד ליצירת המשקעים של AgCl:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl (ים)
מצד שני, במדיום חייבים להיות גם יוני כרומט, CrO 4 2- , שכן בלעדיהם המשקעים האדמדמים של Ag 2 CrO 4 לא היו נוצרים :
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (s)
כך, בתיאוריה, צריך להיות קונפליקט בין שני המשקעים, AgCl ו- Ag 2 CrO 4 (לבן לעומת אדום, בהתאמה). עם זאת, במים בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס, AgCl אינו מסיס יותר מ- Ag 2 CrO 4 , כך שהראשון תמיד ישקע לפני האחרון.
למעשה, Ag 2 CrO 4 לא ישקע עד שלא יהיו כלורידים איתם יוצרים מלחים; כלומר העודף המינימלי של יוני Ag + לא ישקע עוד עם ה- Cl - אלא עם ה- CrO 4 2- . אנו נראה אפוא את מראה המשקעים האדמדמים, וזו נקודת הסיום של ההערכה.
תהליך
ריאגנטים ותנאים
הטיטראנט חייב להיכנס לבוראט, שבמקרה זה הוא פיתרון 0.01 M AgNO 3. מכיוון ש- AgNO 3 רגיש לאור, מומלץ לכסות את הבולט ברדיד אלומיניום לאחר מילויו. וכמחוון, פתרון של 5% K 2 CrO 4 .
ריכוז זה של K 2 CrO 4 מבטיח כי אין עודף ניכר של CrO 4 2- ביחס ל- Cl - ; אם זה מתרחש, Ag 2 CrO 4 ישקע תחילה במקום AgCl, למרות שהאחרון אינו מסיס יותר.
מצד שני, pH של דגימת המים חייב להיות בעל ערך בין 7 ל 10. אם ה- pH הוא גבוה מ -10, הידרוקסיד הכסף ישקע:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH (s)
בעוד שאם ה- pH נמוך מ -7, ה- Ag 2 CrO 4 יהפוך מסיס יותר, והיה צורך להוסיף עודף של AgNO 3 כדי להשיג את המשקעים, מה שמשנה את התוצאה. זה נובע מהאיזון בין המינים CrO 4 2- ו- Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
זו הסיבה שחייבים למדוד את רמת החומציות של דגימת המים לפני ביצוע שיטת מוהר.
הערכה
יש לתקנן את טיטר AgNO 3 לפני הטיטרציה באמצעות פתרון NaCl.
לאחר סיום זה, מועברים 15 מ"ל מדגימת המים לבקבוק Erlenmeyer, מדוללים עם 50 מ"ל מים. זה עוזר שכאשר מוסיפים 5 טיפות של מחוון K 2 CrO 4 , הצבע הצהוב של הכרומט אינו כה עז ואינו מונע את איתור נקודת הסיום.
הטיטרציה מתחילה על ידי פתיחת ברז הברט ושחרור פיתרון AgNO 3 . ניתן לראות כי הנוזל שבבקבוק יהפוך מעונן צהבהב, תוצר של AgCl הנוזל. לאחר שמעריכים את הצבע האדמדם, עצרו את הטיטרציה, ננערו את הבקבוק והמתנו כ -15 שניות.
אם המשקע Ag 2 CrO 4 ממס מחדש, הוסף טיפות נוספות של AgNO 3 . כאשר הוא נשאר קבוע ולא משתנה, מסתיימת הטיטרציה ונמצאת הנפח המנותק מהבורטה. מכמויות אלה, גורמי הדילול והסטואיציומטריה נקבע ריכוז הכלורידים במדגם המים.
יישומים
השיטה של מוהר חלה על כל סוג של דגימה מימית. זה לא רק מאפשר לקבוע כלורידים, אלא גם ברומידים, בר - ו ציאנידים, CN - . לכן זו אחת מהשיטות החוזרות ונשנות כדי להעריך את איכות המים, לצריכה או לתהליכים תעשייתיים.
הבעיה בשיטה זו נעוצה בשימוש ב- K 2 CrO 4 , מלח שהוא רעיל ביותר בגלל כרומאט, ולכן הוא משפיע לרעה על המים והקרקעות.
לכן חיפשנו כיצד לשנות את השיטה כדי להימנע ממדד זה. אפשרות אחת היא להחליף אותו ב NaHPO 4 ופנוולפתלין , שם נוצר מלח AgHPO 4 על ידי שינוי ה- pH מספיק כדי שתקבל נקודת סיום אמינה.
הפניות
- Day, R., & Underwood, A. (1965). כימיה אנליטית כמותית. (מהדורה חמישית). PEARSON Prentice Hall, עמ '277.
- אנג'לס מנדז. (22 בפברואר 2012). השיטה של מוהר. התאושש מ: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). שיטת מוהר. התאושש מ: titrations.info
- דניאלה נביוליו. (sf). שיטת מוהר. פדריקה למידה באינטרנט. התאושש מ: federica.unina.it
- הונג, TK, Kim, MH ו- Czae, MZ (2010). קביעת כלוריות של מים ללא שימוש במדד כרומט. כתב עת בינלאומי לכימיה אנליטית, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939