Metodo MOHR, Volhard Y Volhard Modificado PDF

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS. PRINCIPIOS DE ANALISIS CUANTITATIVO “METODO MOHR, VOLHARD Y VOLHARD MODIFICADO “ 2IM46 EQUIPO 4 INTEGRANTES: Hernández Flores Guadalupe Maryvi Hernández Hidalgo Mayra Islas Escobedo Hector Yael Jiménez Valdez Amanda Leisha Ladrón de Guevara Cynthia Vanessa

APLICACIONES. El método de Mohr aplica para cualquier tipo de muestra acuosa. No solo permite determinar cloruros, sino también bromuros, Br –, y cianuros, CN–. Por lo tanto, es uno de los métodos recurrentes para evaluar la calidad de las aguas, ya sea para su consumo, o para procesos industriales. Determinación de cloruro de sodio en alimentos. El método de Volhard y Volhard modificado son ideales para determinar: Br- , I-,SCN- y AsO43sin retirar el precipitado y si se retira el precipitado determina: Cl- , PO43- , CN- , C2O42-, CO32, S2- y CrO42-. Determinación de cloruro de sodio en productos cárnicos.

TITULANTES Los titulantes en química analítica son sustancias cuya composición se conoce con exactitud y puede por ser utilizada para conocer la composición de otras sustancias. Cuando se conoce exactamente la pureza de un titulante, este puede ser utilizado como unidad patrón. Y así se podrá saber con exactitud la concentración de la sustancia en una disolución y servirá para titular a otras sustancias (determinar la concentración de otras sustancias, conocidas como analitos y el grado de pureza de estos).

Titulación o Valoración Es el proceso de medir el volumen de solución que es necesaria para efectuar la reacción. En el análisis al reactivo se le conoce como titulante, y a su solución se le conoce como solución titulante o solución valorada (titulado).

Método de Mohr El método de Mohr involucra la determinación cuantitativa de iones cloruro, bromuro o cianuro por medio de la titulación con una solución estándar de nitrato de plata AgNO3.

Método de Volhard y Volhard modificado. Al igual que con el método de Mohr, el método de Volhar utiliza AgNO3 para valorar Cl- es preciso hacer una valoración por retroceso. Primero se precipita el Cl- con una cantidad perfectamente conocida en exceso de AgNO3 estándar. En el método modificado la reacción de precipitación se lleva a cabo mediante una titulación por retroceso (cambiando la sustancia a valorar), agregado a la muestra un exceso medido del titulante AgNO3 que reacciona con los cloruros y el exceso de esa sustancia se titula con otra solución patrón KSCN utilizando alumbre férrico como indicador. Como se puede observar, el método de Mohr y los de Volhard, utilizan como titulante el Nitrato de Plata (AgNO3), por lo tanto, se conocen como métodos argentométricos.

La argentometría es la determinación de cloruros basándose en la formación de cromato de plata de color rojizo, esto ocurre cuando se adicionan a el agua iones cromato como indicador, e iones de plata como reactivo precipitante. Titulando con una solución valorada de nitrato de plata se determina la cantidad necesaria para precipitar todos los cloruros como cloruros de plata, e inmediatamente se observa la formación de cromatos de plata de color rojizo y en ese momento se anota el volumen de solución de nitrato de plata utilizado y se calcula la concentración de cloruros existentes en el agua.

INDICADORES. Método de Mohr: Utiliza como indicador el cromato potásico, el cual debe ser lo bastante sensible como para poder dar un cambio de color apreciablemente nítido, con una pequeña porción de plata. El indicador es el ion cromato CrO4-, que torna a la solución en el punto inicial una coloración amarilla y forma en el punto final un precipitado rojo ladrillo de cromato de

plata, Ag2CrO4. Método de Volhard: Como indicador se usa una disolución ácida de sulfato ferroso amónico (alumbre férrico), que al reaccionar con el valorante torna roja la disolución de valoración según la reacción: Fe3+ + SCN- → FeSCN2+ (complejo rojo fuerte) En la valoración de I- , no se añade el indicador férrico hasta encontrarnos en las cercanías del punto de equivalencia, pues el I puede ser oxidado a I2 por el Fe3+.

Método de Volhard modificado: Como indicador se usa alumbre férrico.

pH de trabajo Método de Mohr: El Método consiste en una titulación por precipitación a temperatura ambiente de disoluciones generalmente de cloruros con disolución valorada de nitrato de plata 0,1000 M. La titulación se lleva a cabo dentro de un intervalo de pH determinado, este intervalo varía levemente dependiendo de los diferentes autores de libros. Los diferentes autores de libros hacen recomendaciones al respecto del intervalo de pH en la que se tienen que

efectuar las titulaciones por el Método de Mohr, dichos intervalos se encuentran reportados en la siguiente tabla:

Método de Volhard: Método Volumétrico que se usa para determinar haluros (Cl-, Br-, I-) de manera indirecta, teniendo en cuenta algunos parámetros que se deben seguir, tales como usar de 30 indicador al sulfato férrico y realizarlo en un medio con un pH inferior a 7; en otras palabras, en un medio ácido (HNO3).

Método de Volhard Modificado Se lleva a cabo una reacción de precipitación mediante una titulación por retroceso, la valoración se debe llevar a cabo a pH altamente ácido para evitar la precipitación de Hierro III.

REACCIONES Método de Mohr Tenemos iones 𝐶𝑙 − disueltos en agua, donde al añadírsele iones 𝐴𝑔+ se inicia un equilibrio de solubilidad muy desplazado a la formación del precipitado de 𝐴𝑔𝐶𝑙: Reacción analítica 𝐴𝑔+ (𝑎𝑐) + 𝐶𝑙− (𝑎𝑐) ⇋ 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠)

Por otro lado, en el medio también debe haber iones cromatos, 𝐶𝑟𝑂42− , ya que sin ellos no se formaría el precipitado rojizo de 𝐴𝑔2 𝐶𝑟𝑂4 : Reacción indicadora 2− 2𝐴𝑔(𝑎𝑐) + (𝑒𝑥𝑐) + 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑐) ⇋ 𝐴𝑔2 𝐶𝑟𝑂4(𝑎𝑐)

(color rojo ladrillo)

Entonces, en teoría, debería de haber un conflicto entre ambos precipitados, 𝐴𝑔𝐶𝑙 y 𝐴𝑔2 𝐶𝑟𝑂4 (blanco vs. rojo, respectivamente). Sin embargo, en el agua a 25°C el 𝐴𝑔𝐶𝑙 es más insoluble que el 𝐴𝑔2 𝐶𝑟𝑂4 por lo que el primero siempre precipitará antes que el segundo. El 𝐴𝑔2 𝐶𝑟𝑂4 no precipitará hasta que no haya cloruros con quienes la plata formar sales; es decir, el mínimo exceso de iones 𝐴𝑔+ ya no precipitará con los 𝐶𝑙− sino con los 𝐶𝑟𝑂42− . Veremos por lo tanto la aparición del precipitado rojizo, siendo este el punto final de la valoración.

Método de Volhard En este método el ión plata se titula con tiocianato según la reacción: Reacción analítica 𝐴𝑔(𝑎𝑐) + + 𝑆𝐶𝑁(𝑎𝑐) − ↔ 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁(𝑠) Debido a que el indicador es muy sensible a un exceso de tiocianato, el blanco del indicador es muy pequeño. El exceso de tiocianato reacciona con el 𝐹𝑒(𝐼𝐼𝐼), formando un complejo rojo soluble en disolución. Reacción indicadora 𝐹𝑒(𝑎𝑐) 3+ + 𝑆𝐶 𝑁(𝑎𝑐) − ↔ 𝐹𝑒(𝑆𝐶𝑁)2+

(color rojo intenso)

Este método se puede utilizar para la titulación de los haluros con el ión plata si en un principio se agrega exceso de palta formando la sal de plata correspondiente. El ión plata permanece en disolución es titulado con tiocianato utilizando 𝐹𝑒(𝐼𝐼𝐼), este tipo de técnica recibe el nombre de “retrotitulación”.

Método de Vohard Modificado

Reacción analítica 𝐴𝑔+ (𝑒𝑥𝑐. 𝑚𝑒𝑑) + 𝑋− ↔ 𝐴𝑔𝑋(𝑠) + ⋯ + 𝐴𝑔+ (𝑒𝑥𝑐)

𝐴𝑔+ (𝑒𝑥𝑐) + 𝑆𝐶𝑁 − ↔ 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁(𝑠)

𝐶𝑙  + 𝐴𝑔𝑁𝑂₃ → 𝐴𝑔𝐶𝑙 + 𝑁𝑂₃ + 𝐴𝑔𝑁𝑂₃(𝑒𝑥) Precipitado blanco 𝐴𝑔𝑁𝑂3+ (𝑒𝑥𝑐) + 𝑆𝐶𝑁  → 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁 (Precipitado blanco) El exceso de tiocianato reacciona con el 𝐹𝑒(𝐼𝐼𝐼), formando un complejo rojo soluble en disolución. Reacción indicadora 𝐹𝑒 3+ + 𝑆𝐶𝑁 − ↔ 𝐹𝑒 (𝑆𝐶𝑁)2+

(Precipitado color rojo intenso)

PROCEDIMIENTO METODO MOHR El método de Mohr involucra la determinación cuantitativa de iones cloruro, bromuro o cianuro por medio de la titulación con una solución estándar de nitrato de plata utilizando cromato de sodio o potasio como indicador químico de fin de valoración. El fundamento consiste en que el catión Ag+ reaccionará en primer lugar con el anión Cl- de la muestra; al consumirse cuantitativamente el Cl-, el ion reaccionará con el primer exceso de Ag+ proveniente del titulante formando el sólido rojizo Ag2CrO4, el cual marca el punto final de la titulación; el volumen de disolución de Ag+ requerido para que aparezca el Ag2CrO4 corresponde al punto de equivalencia. Así, la precisión y exactitud está señalada por la formación del sólido Ag2CrO4. Dado que este compuesto debe precipitar, la hidrólisis de ión cromato debe evitarse, así como la formación del Ag2O durante el análisis. Ejemplo:

PROCEDIMIENTO METODO VOLHARD Los iones plata se valoran con una disolución patrón de ión tiocianato según la reacción química: Ag+ + SCN- → AgSCN(s) Como indicador se usa una disolución ácida de sulfato ferroso amónico (alumbre férrico), que al reaccionar con el valorante torna roja la disolución de valoración según la reacción: Fe3+ + SCN- → FeSCN2+ (complejo rojo fuerte) Es importante que la valoración se efectúe en medio ácido para evitar la formación de las especies FeOH2+ y Fe(OH)2 + de color anaranjado y pardo, respectivamente, y que enmascaran la primera aparición del color rojo esperado. Por otro lado, la concentración del indicador no es crítica en la valoración de Volhard.

PROCEDIMIENTO VOLHARD MODIFICADO La determinación indirecta de halogenuros es la aplicación más importante del método de Volhard. Para valorar Cl- es preciso hacer una valoración por retroceso. Primero se precipita el Cl- con una cantidad perfectamente conocida en exceso de AgNO3 estándar. El AgCl(s) se aisla y el exceso de Ag+ se valora con KSCN en presencia de Fe3+ . Sabiendo cuanto SCN se ha gastado en la valoración por retroceso, se sabe la cantidad de catión Ag+ que se usó en exceso, respecto a la necesaria para reaccionar con el Clpresente en la muestra. Como la cantidad de Ag+ total es conocida, la cantidad consumida por el Clse calcula por diferencia.

Si comparamos los productos de solubilidad de AgCl y AgSCN, vemos que AgCl es más soluble que AgSCN. Por tanto podría ocurrir la reacción de desplazamiento: AgCl(s) + SCN- → AgSCN(s) + Cl – El AgCl se va disolviendo lentamente. Para evitar esta reacción secundaria, se recomienda filtrar el AgCl y valorar la Ag+ en exceso en el filtrado. Los iones Br- y I- , cuyas sales de plata son menos solubles que el AgSCN, pueden valorarse por el método indirecto de Volhard sin aislar el precipitado de haluro de plata. En la valoración de I- , no se añade el indicador férrico hasta encontrarnos en las cercanías del punto de equivalencia, pues el I puede ser oxidado a I2 por el Fe3+.Ejemplo:

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