Métodos de titulación argentométrica: Mohr, Charpentier-Volhard, Monografías, Ensayos de Química Analítica

¡Descarga Métodos de titulación argentométrica: Mohr, Charpentier-Volhard y más Monografías, Ensayos en PDF de Química Analítica solo en Docsity! Informe Nº4 Volumetrías por precipitación Integrantes: - Casemayor, Sabrina - Cardenau,Diego Fecha de entrega: 20/10/2022 Comisión C Introducción: Se puede formar un precipitado para emplearse como base de una titulación cuando existe un método para determinar en qué momento se añadió una cantidad estequiométrica de titulante. Por ende, para obtener un punto final correcto existen tres indicadores: ▶ Formación de un segundo precipitado: Método de Mohr ▶ Formación de un complejo coloreado: Método de Volhard ▶ Indicadores de adsorción: Método de Fajans En este informe, se trabajará la determinación de cloruros a partir de los primeros dos métodos mencionados. Parte A: Método de Mohr Parte A.1: Preparación y contraste de AgNO3 0,05N En esta experiencia, se utilizan 8,5 gr de nitrato de plata que se disuelve en 1 Lt de agua destilada, para la obtención de una solución de 0,05N 𝑃𝑀 𝐴𝑔𝑁𝑂 3 = 169, 87 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 0, 05 𝑁 = 0, 05 𝑀 ⇒ 0, 05 𝑀 = 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔𝑁𝑂 3 1 𝐿𝑡 0, 05 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑥 169, 87 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 ≈ 8, 4935 𝑔𝑟 ≈ 8, 5 𝑔𝑟 𝐴𝑔𝑁𝑂 3 Luego, se pesa 0,0599 gr de NaCl (peso con el cual se emplean 20 mL de la solución a titular) como patrón primario y se trasvasa a un erlenmeyer de 250 mL, el cual contiene 40 mL de agua destilada y se le añade 2 mL de solución de cromato de potasio (indicador) al 20% para titular con nitrato de plata. 𝑁 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑝𝑎𝑡𝑟ó𝑛 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝐴𝑔𝑁𝑂 3 𝑥 0,05844 𝑔𝑟/𝑚𝑒𝑞 0, 05 𝑥 20 𝑚𝐿 𝑥 0, 05844 𝑔𝑟/𝑚𝑒𝑞 = 𝑔𝑟 𝑁𝑎𝐶𝑙 0, 05844 𝑔𝑟 ≈ 0, 6 𝑔𝑟 ≈ 𝑔𝑟 𝑁𝑎𝐶𝑙 Titulación: Se utilizan 40 mL de agua, 2 mL de cromato de potasio (2%), 0,5 gr de carbonato de calcio o creta y 0,0599 gr de cloruro de sodio hasta que la solución se torna amarillo rojizo, de esto se obtiene el volumen 1 ( )𝑉 1 aprobado Ensayo blanco: Se utilizan 60 mL de agua, 2 mL de cromato de potasio (2%), 0,5 gr de carbonato de calcio o creta y 0,0599 gr de cloruro de sodio hasta que la solución se torna amarillo rojizo, de esto se obtiene el volumen 2 ( )𝑉 2 Resultados: y𝑉 1 = 21, 2 𝑚𝐿 𝑉 2 = 0, 5 𝑚𝐿 ⇒ 𝑆𝑒 𝑒𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛: 𝑁 = 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝑉 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑜 (𝑉 1 − 𝑉 2 ) 𝑥 0,05844 𝑔𝑟/𝑚𝐸𝑞 𝑁 = 0,0599 𝑔𝑟 (21,2 𝑚𝐿 − 0,5 𝑚𝐿) 𝑥 0,05844 𝑔𝑟/𝑚𝐸𝑞 𝑁 = 0, 04952 𝑁 Parte A.2: Determinación de cloruros en agua de canilla Se toman 100 mL de muestra en matraz aforado, y se colocan en erlenmeyer de 250 mL, se le añaden 0,5 gr de creta y 2 mL de solución al 20% de cromato de potasio. Después, se diluye con 50 mL de agua destilada y se titula desde la bureta con nitrato de plata 0,01944 N hasta la obtención de coloración rojiza. Ensayo blanco: Se añade a un erlenmeyer de 250 mL, 0,5 gr de creta, 2 mL de solución al 20% de cromato de potasio, 150 mL de agua destilada y un volumen de este último suplementario igual al volumen de solución titulante empleada en la determinación. Por último, se vierte desde la bureta la solución de nitrato de plata 0,01944N hasta el viraje de color. ⇒ 𝑆𝑒 ℎ𝑎𝑐𝑒𝑛 2 𝑡𝑖𝑡𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 (𝑑𝑢𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜) V1 AgNO3 (mL) V0 ensayo blanco (mL) Titulación 1 19,2 2,5 Titulación 2 19,2 2,3 Resultados: 𝑁𝑎𝐶𝑙% = (𝑉 1 − 𝑉 0 ) 𝑥 𝑁 𝑥 𝑚𝐸𝑞 𝑥 100 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 Titulación 1: 𝑁𝑎𝐶𝑙% = (19,2 𝑚𝐿 − 2,5 𝑚𝐿) 𝑥 0,01944 𝑁 𝑥 0,05844 𝑔𝑟/𝑚𝐸𝑞 𝑥 100 100 𝑚𝐿 𝑁𝑎𝐶𝑙% = 0, 01897% ;𝐹 𝑒𝑥𝑝 = (𝑆 ! )2 (𝑆 2 )2 = (0,0128)2 (5,02𝑥10−3)2 = 6, 50 𝐹 𝑐𝑟𝑖𝑡(2,2) = 39, 00 lo que indica que se trabaja en igual condiciones de precisión.𝐹 𝑒𝑥𝑝 ≪ 𝐹 𝑐𝑟𝑖𝑡 Cuestionario: 1. a) Defina el equivalente de un agente precipitante. El peso equivalente es una unidad que se utiliza para describir la cantidad de una especie química, y la cantidad de sustancia contenida en un equivalente puede variar según la reacción química ya que debe referirse siempre a una reacción química en la que participa el compuesto sea directa o indirectamente. En este caso, el peso equivalente de una sustancia que participa en una reacción de precipitación es el peso que reacciona con o proporciona un mol del catión reactivo si es univalente, medio mol más si es bivalente, un tercio de mol más si es trivalente, etc. El catión es el que está directamente involucrado en la reacción analítica y no el catión contenido en el compuesto cuyo peso se está definiendo. Para concluir, el peso equivalente depende de la estequiometría de la reacción b) Para precipitar una muestra de BaCl2 como BaCrO4 se emplea una solución 0.1mol/L de K2Cr2O7. ¿Cuál es la normalidad de la solución de dicromato como agente precipitante para esta reacción? 1. Cr2O7 -2 + 2OH- ↔ 2CrO4 -2 + H2O 2. Ba+2 + CrO4 2- → BaCrO4 ↓ (ppdo amarillo) → 𝐷𝑖𝑐𝑟𝑜𝑚𝑎𝑡𝑜: 𝑃𝑒𝑞 = 𝑃𝑀 𝐶𝑟 2 𝑂 7 2−/2 ⇒ 𝑁 = 2𝑀 𝑁 = 2𝑀 𝑁 = 2 𝑥 0, 1 𝑚𝑜𝑙/𝐿 𝑁 = 0, 2 𝑁 2. a.Indique las características del AgNO3 como reactivo precipitante y explique los cuidados referidos a su preparación y su almacenamiento. El nitrato de plata es una sal inorgánica que es fotosensible, por esta razón su almacenamiento es dentro de un frasco que cierre bien y sea de color caramelo o ámbar evitando que la luz incida en la solución y de esta manera reduzca a la plata de a .𝐴𝑔+ 𝐴𝑔0 Ahora bien, el nitrato de plata es un reactivo precipitante ya que gracias a su alta solubilidad los iones Ag+ se disolverán sin ningún problema y estarán disponibles para interaccionar con cualquier ion del medio acuoso, tales como los aniones halogenuros b. i) ¿Cuáles son las posibles causas de error más frecuentes en una argentometría? Las fuentes de error más frecuentes son: ▶ Trabajar en medios incorrectos (mala regulación del pH) ▶ La luz entró en contacto con el nitrato de plata, arruinando el titulante a utilizar ▶ Si se utiliza el método de Mohr: la concentración del ión cromato es incorrecta (ya que debe ser de por lo menos 0,02 M para respetar la condición o[𝐶𝑙−] = [𝐴𝑔+] = 1 𝑥 10−5 hay exceso de nitrato de plata ▶ En el caso del método Volhard - Charpentier o simplemente Volhard: si no se utiliza el medio claramente ácido y si no hay separación correcta del medio de las sales formadas (AgX, siendo X halógenos) que sean más solubles que AgSCN. ▶ Por último en el método de Fajans: Si hay presentes iones polivalentes ii) ¿Por qué en muchos casos es necesario hacer un ensayo blanco? ¿Cómo debe realizarse? Se debe realizar un ensayo o prueba en blanco para poder conocer el exceso de nitrato de plata y poder descontarlo del consumo total de la solución valorada, ya que existen muchos errores gracias a la cantidad variable de solución de nitrato de plata en exceso que se emplean en diversos operadores para poder apreciar el punto final de una determinación. c. Resuma en una tabla la siguiente información de los diferentes métodos argentométricos: Método Titulante Método de titulació n1 Método y reactivo indicador Condicione s de titulación Aplicacione s Mohr Se titula el ión cloruro con solución estándar de nitrato de plata Directo Formación de un segundo precipitado y el indicador es cromato de potasio con concentraciones que oscilan los 0,02M. Tiene que tener un rango de pH entre 6 y 9 que se regula con carbonato de calcio, no se puede titular en presencia de cationes ácidos que Determinaci ón de iones cloruro y bromuro y la titulación de cianuro en un medio levemente alcalino hidrolizan como el hierro (III) y la concentració n del indicador debe ser de por lo menos 0,02 M Charpentier - Volhard Se titula con el ión plata en exceso proveniente del nitrato de plata Indirecto El indicador es alumbre de hierro (sulfato férrico amónico) el cual es de color rojizo cuando se añade exceso de solución valorada del tiocianato alcalino Se realiza en medio ácido (acidez nítrica) Determinaci ón de haluros como ,𝐶𝑙− y la𝐵𝑟− 𝑜 𝐼− determinació n de ,𝐶 2 𝑂 4 2− , ,𝐶𝑂 3 2− 𝑆2− etc, separando la sal formada por filtración Volhard Se titula con iones plata (I) que provienen del nitrato de plata Directo Formación de un complejo coloreado, con el indicador que es sulfato férrico amónico hidratado (alumbre de hierro) Tiene que tener un medio ácido fuerte (ácido nítrico) Se determina 𝐴𝑔+ Fajans Se titula con un halógeno ( ) vs𝑋− nitrato de plata estandarizad o Directo Los indicadores en este caso, se llaman “Indicadores de adsorción” que son colorantes que cambian de color cuanod son adsorbidos por determinados precipitados coloidales, al cambiar la polaridad eléctrica de sus micelas ni bien se pasa el punto Tiene un rango de pH bastante amplio (entre los 2 y 10) según el indicador que se utilice y no tiene que haber iones polivalentes Determinaci ón del ión cloruro con fluoresceína, determinació n de los iones bromuro, yoduro y cianuro con eosina o eritrosina B y la determinació n del ión sulfato con y torina𝐵𝑎2+ Es preciso regular el pH, ajustándose al que convenga el indicador usado, y no debe tener presentes iones polivalentes ya que al eliminarlos de la concentración permiten que los indicadores actúen correctamente. Además como los protones ejercen un efecto coagulante del precipitado de plata coloidal, debe operarse con soluciones suficientemente diluidas como para que se retarde el fenómeno. c. Observe este video de la determinación: https://www.youtube.com/watch?v=zLI7XwzuvNE&list=LL4_gXggxiLDvHxYHkeDTT4g &index=2 Explique brevemente a qué se debe el cambio de color del indicador fluoresceína. ¿Qué otros indicadores pueden utilizarse? El cambio de color en la fluoreceína se debe a la desprotonación del mismo. Esto ocurre cuando existe un exceso de iones cloruros los cuales se adsorben como contra iones metálicos, este fenómeno causa repulsión y la formación del precipitado coloidal además de la disminución de la concentración de los iones cloruros que indica que se está cerca del punto de equivalencia. Al pasar el punto de equivalencia los iones cloruros están formando el precipitado y se adsorben los iones plata, como consecuencia el contraión de fluoresceína da el color rojo. 𝐻𝐹𝐼 (𝑎𝑚𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑜𝑠𝑜) ↔ 𝐻+ + 𝐹𝐼− (𝑟𝑜𝑗𝑜) Otros indicadores conocidos son: ▶ Diclorofluoresceína (para cloruros) ▶ Dibromofluoresceína (para bromuros) ▶ Eosina o tetrabromofluoresceína (para bromuros) ▶ Diyodofluoresceína (para yoduros) ▶ Eritrosina B o tetrayodofluoresceína (para yoduros) 6. Indique cuál/es de las argentometrías seleccionaría para las siguientes determinaciones. Justifique brevemente. a. Determinar la pureza de una muestra de BaCl2 (con impurezas inertes) Se podría utilizar el método de Mohr para identificar cloruros, sacando las impurezas a través de un ensayo blanco o el método de Volhard por titulación directa pero quedaría en evidencia que hay impurezas en la muestra ya que en este caso no se realiza el ensayo blanco. b. Determinar el contenido de plata de una moneda antigua Utilizaría el método Volhard con titulación indirecta, ya que su aplicación es en la determinación de los iones a partir del indicador alumbre de hierro𝐴𝑔+ c. Determinar el %KI de una muestra comercial hidratada Se podría utilizar el método de Volhard (titulación directa) para obtener el %KI a través de el volumen de la solución de nitrato de plata y el indicador