The kaedah Mohr adalah variasi daripada Argentometry, yang merupakan salah satu daripada banyak bidang daripada jumlah yang digunakan untuk menentukan kandungan ion klorida dalam sampel air. Kepekatan Cl - menunjukkan kualiti air, mempengaruhi sifat organoleptiknya seperti rasa dan baunya.
Kaedah ini, yang dirancang pada tahun 1856 oleh ahli kimia Jerman Karl Friedrich Mohr (106-1879), terus berlaku kerana kesederhanaan dan kepraktisannya. Salah satu kelemahan utamanya, bagaimanapun, adalah bergantung pada penggunaan kalium kromat, K 2 CrO 4 , garam yang berbahaya bagi kesihatan ketika mencemarkan air.
Endapan berwarna bata dari kromat perak menandakan titik akhir titrasi klorida dengan kaedah Mohr. Sumber: Anhella Oleh kerana kaedah volumetrik, kepekatan ion - ion ditentukan melalui titrasi atau titrasi. Di sini, titik akhir, menunjukkan bahawa titik kesetaraan telah dicapai. Ini bukan perubahan warna seperti yang kita lihat dalam penunjuk asid-asas; tetapi pembentukan endapan kemerahan Ag 2 CrO 4 (gambar atas).
Apabila warna kemerahan atau bata ini muncul, titrasi selesai dan, setelah beberapa siri pengiraan, kepekatan klorida yang terdapat dalam sampel air ditentukan.
Asas
Perak klorida, AgCl, adalah mendakan susu yang terbentuk sebaik sahaja Ag + dan Cl - ion dalam larutan. Dengan pemikiran ini, mungkin difikirkan bahawa dengan menambahkan cukup perak dari garam larut, misalnya, perak nitrat, AgNO 3 , ke sampel dengan klorida, kita dapat memendapkan semuanya sebagai AgCl.
Dengan menimbang AgCl ini, jisim klorida yang terdapat dalam sampel air ditentukan. Ini sesuai dengan kaedah gravimetrik dan bukan volumetrik. Namun, ada masalah: AgCl adalah pepejal yang agak tidak stabil dan tidak murni, kerana ia terurai di bawah cahaya matahari, dan juga mendakan dengan cepat, menyerap semua kekotoran yang mengelilinginya.
Oleh itu, AgCl bukanlah pepejal dari mana hasil yang boleh dipercayai dapat diperoleh. Ini mungkin sebab mengapa kebijaksanaan untuk membangunkan kaedah untuk menentukan isipadu Cl - ion timbul , tanpa perlu untuk menimbang mana-mana produk.
Oleh itu, kaedah Mohr menawarkan alternatif: untuk mendapatkan endapan kromat perak, Ag 2 CrO 4 , yang berfungsi sebagai titik akhir titrasi atau titrasi klorida. Ini adalah kejayaannya bahawa ia masih digunakan dalam analisis klorida dalam sampel air.
Reaksi
Apa reaksi yang berlaku dalam kaedah Mohr? Sebagai permulaan, kita ada Cl - ion larut dalam air, di mana menambah Ag + ion calon anggota yang sangat kehilangan kelarutan keseimbangan kepada pembentukan mendakan AgCl yang:
Ag + (aq) + Cl - (aq) ⇋ AgCl
Sebaliknya, dalam medium juga mesti ada ion kromat, CrO 4 2- , kerana tanpanya endapan kemerahan Ag 2 CrO 4 tidak akan terbentuk :
2Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) ⇋ Ag 2 CrO 4 (s)
Jadi, secara teori, harus ada konflik antara kedua-dua endapan , AgCl dan Ag 2 CrO 4 (masing-masing berwarna putih berbanding merah). Walau bagaimanapun, dalam air pada suhu 25ºC, AgCl lebih larut daripada Ag 2 CrO 4 , jadi yang pertama akan selalu mendakan sebelum yang terakhir.
Sebenarnya, Ag 2 CrO 4 tidak akan mendakan sehingga tidak ada klorida yang membentuk garam; iaitu, kelebihan minimum ion Ag + tidak lagi mendakan dengan Cl - tetapi dengan CrO 4 2- . Oleh itu, kita akan melihat kemunculan kemerahan, ini menjadi titik akhir penilaian.
Proses
Reagen dan keadaan
Titrant yang akan dimasukkan ke dalam buret, yang dalam kes ini adalah 0.01 M Agno 3 penyelesaian . Sejak Agno 3 sensitif kepada cahaya, ia adalah disyorkan untuk menutup buret dengan kerajang aluminium apabila ia telah diisi. Dan sebagai petunjuk, penyelesaian K 2 CrO 4 5%.
Kepekatan K 2 CrO 4 ini menjamin bahawa tidak ada lebihan CrO 4 2- yang besar bagi Cl - ; Sekiranya ia berlaku, Ag 2 CrO 4 akan mendakan terlebih dahulu dan bukannya AgCl, walaupun yang terakhir lebih tidak larut.
Sebaliknya, pH sampel air mesti mempunyai nilai antara 7 dan 10. Jika pH lebih besar daripada 10, hidroksida perak akan mendakan:
Ag + (aq) + OH - (aq) ⇋ AgOH
Walaupun pH kurang dari 7, Ag 2 CrO 4 akan menjadi lebih larut, perlu menambahkan lebihan AgNO 3 untuk mendapatkan endapan , yang mengubah hasilnya. Ini disebabkan oleh keseimbangan antara spesies CrO 4 2- dan Cr 2 O 7 2- :
2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) ⇋ 2HCrO 4 - (aq) ⇋ Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O (l)
Itulah sebabnya mengapa pH sampel air harus diukur sebelum kaedah Mohr dilakukan.
Penilaian
Titran AgNO 3 mesti diseragamkan sebelum titrasi, menggunakan larutan NaCl.
Setelah ini dilakukan, 15 mL sampel air dipindahkan ke dalam labu Erlenmeyer, diencerkan dengan 50 mL air. Ini membantu apabila penunjuk 5 tetes K 2 CrO 4 ditambahkan , warna kuning kromat tidak begitu kuat dan tidak menghalang titik akhir dikesan.
Titrasi dimulakan dengan membuka keran buret dan menjatuhkan penyelesaian AgNO 3 . Ini akan dilihat bahawa cecair di dalam labu akan berubah menjadi kuning kekuningan, produk dari AgCl yang diendapkan. Setelah warna kemerahan dihargai, hentikan titrasi, goncangkan labu, dan tunggu kira-kira 15 saat.
Sekiranya endapan Ag 2 CrO 4 larut semula , tambahkan titisan AgNO 3 yang lain . Apabila ia tetap dan tidak berubah, titrasi disimpulkan dan kelantangan yang dikeluarkan dari buret diperhatikan. Dari jumlah ini, faktor pencairan dan stoikiometri, kepekatan klorida dalam sampel air ditentukan.
Permohonan
Kaedah Mohr berlaku untuk semua jenis sampel berair. Ini bukan sahaja memungkinkan untuk menentukan klorida, tetapi juga bromida, Br - , dan sianida, CN - . Oleh itu, ini adalah salah satu kaedah berulang untuk menilai kualiti air, baik untuk penggunaan atau proses industri.
Masalah dengan kaedah ini terletak pada penggunaan K 2 CrO 4 , garam yang sangat toksik kerana kromat, dan oleh itu mempunyai kesan negatif pada perairan dan tanah.
Itulah sebabnya kami telah berusaha bagaimana mengubah kaedah untuk menghilangkan penunjuk ini. Salah satu pilihan adalah menggantinya dengan NaHPO 4 dan phenolphthalein, di mana garam AgHPO 4 terbentuk dengan mengubah pH cukup sehingga titik akhir yang boleh dipercayai diperoleh.
Rujukan
- Day, R., & Underwood, A. (1965). Kimia Analitik Kuantitatif. (edisi kelima.) PEARSON Prentice Hall, hlm 277.
- Angeles Mendez. (22 Februari 2012). Kaedah Mohr. Dipulihkan dari: quimica.laguia2000.com
- ChemBuddy. (2009). Kaedah Mohr. Dipulihkan dari: titrations.info
- Daniele Naviglio. (sf). Kaedah Mohr. Pembelajaran Web Federica. Dipulihkan dari: federica.unina.it
- Hong, TK, Kim, MH, & Czae, MZ (2010). Penentuan Klorinitas Air tanpa Penggunaan Petunjuk Kromat. Jurnal kimia analitik antarabangsa, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939