Volumetria de Precipitação Método de Mohr, Fajans e Volhard PDF

Preview

Summary

Download Volumetria de Precipitação Método de Mohr, Fajans e Volhard PDF

Description

Química Analítica Quantitativa Experimental Volumetria de Precipitação: Método de Mohr, Fajans e Volhard.

Docente: Prof. Dr. Mario Henrique Gonzalez Discentes: XXXXXXX

24/01/2017 São José do Rio Preto

1. Introdução 1.1. Método de Mohr Esse método foi desenvolvido para a determinação de íons cloreto, brometo e iodeto usando como titulante uma solução padrão de nitrato de prata e como indicador uma solução de cromato de potássio. Reação de titulação: Ag+ + Cl- ⇌ AgCl(s) (precipitado branco)  ⇌ Ag2CrO4(s) (precipitado vermelho tijolo) Reação do indicador: 2Ag+ + CrO4 2- A solubilidade molar do Ag2CrO4 (Kps = 1,1 x 10-12) é cerca de 5 vezes maior do que a do AgCl (Kps = 1,75 x 10-10), consequentemente o AgCl precipita primeiro. Imediatamente após o ponto de equivalência a concentração de íons prata torna-se grande o suficiente para iniciar a precipitação do cromato de prata, que sinaliza o fim da titulação. A limitação mais séria do método de Mohr é a necessidade do controle cuidadoso do pH da solução, que deve ficar entre 6,5 e 10,5. Quando o pH é inferior a 6,5 o cromato de prata torna-se excessivamente solúvel devido à reação: 2CrO4 2-  + 2H+ ⇌ 2HCrO4-  ⇌ Cr2O7 2-  + H2O O dicromato de prata é consideravelmente mais solúvel do que o cromato de prata, o que aumenta o erro do indicador. Quando o pH é superior a 10,5 o íon prata pode reagir com o hidróxido ao invés do íon cloreto, formando o hidróxido de prata ou o óxido de prata insolúveis. 2Ag+ + 2OH- ⇌ 2AgOH(s) ⇌ Ag2O(s) + H2O

❖ Cálculo da molaridade da solução de AgNO3 Em um erlenmeyer foram adicionados 0,058 g de NaCl, 10 mL de água e 0,5 mL de cromato de potássio. Realizou-se a titulação até o aparecimento de um precipitado vermelho-tijolo e obteve-se: Volume gasto = 10,6mL de AgNO3 C1V1 = C2V2 0,1·10 = 10,6C2 C2 = 0,094 mol L-1  Assim, o molaridade do nitrato de prata padronizado é 0,094 mol L-1  . 1.2. Método de Fajans

Esse método usa os indicadores de adsorção para sinalizar o ponto final da titulação. Na aplicação desses indicadores à argentimetria é preciso considerar que a sensibilidade do haleto de prata à luz é aumentada pelos corantes. Em vista disso, a titulação deve ser efetuada rapidamente e sob luz difusa. O mecanismo de atuação desses indicadores foi explicado por Fajans e pode ser exemplificado considerando-se a titulação direta de íons cloreto com solução padrão de nitrato de prata. Antes do ponto de equivalência, partículas coloidais de AgCl são carregadas negativamente devido à adsorção dos íons Cl- existentes na solução. (AgCl) . Cl- | M+ excesso de cloreto Os íons Cl- adsorvidos formam uma camada primária, tornando as partículas coloidais negativamente carregadas. Essas partículas atraem os íons positivos da solução para formar uma segunda camada, mais fracamente ligada. Além do ponto de equivalência, o excesso de íons Ag+ desloca os íons Cl- da camada primária e as partículas se tornam positivamente carregadas. (AgCl) . Ag+ | X-

excesso de prata

Os ânions da solução são atraídos para formar a camada secundária. A fluoresceína é um ácido orgânico fraco que pode ser representado por HFI. Quando a fluoresceína é adicionada no frasco da titulação, o ânion FI- não é adsorvido pelo AgCl coloidal, uma vez que o meio tem íons Cl- em excesso. Contudo, quando os íons Ag+ estão em excesso, os íons FI- podem ser atraídos para a superfície das partículas positivamente carregadas. (AgCl) . Ag+ ‫ ׀‬Fl- O agregado resultante é rosa e a cor é suficientemente intensa para servir como indicador visual. ❖ Cálculos para a determinação da porcentagem de NaCl em um sal de cura. Em um erlenmeyer foram adicionados 0,0581 g de sal de cura, 10 mL de água e 5 gotas do indicador diclorofluoresceína. Titulou-se com AgNO3 até o aparecimento da cor rosa e obteve-se: Volume gasto = 10,2 mL 1000 mL – 0,094 mols de AgNO3 10,2 mL – x x = 9,588x10-4  mols de AgNO3 1 mol NaCl – 58,44g 9,588x10-4 mol NaCl – x x = 0,056g de NaCl

0,0581g – 100% 0,0560g – x x = 96,4% de NaCl no sal de cura. 1.3. Método de Volhard O método de Volhard envolve a titulação do íon prata, em meio ácido, com uma solução padrão de tiocianato e o íon Fe (III) como indicador, que produz uma coloração vermelha na solução com o primeiro excesso de tiocianato. Reação de titulação: Ag+ + SCN- ⇌ AgSCN(s) (precipitado branco) Reação do indicador: Fe3+ + SCN- ⇌ FeSCN2+  (complexo solúvel vermelho) O íon Fe (III) é um indicador extremamente sensível para o íon SCN- . O método pode ser usado para a titulação direta de prata com solução padrão de tiocianato ou para a titulação indireta de cloreto, brometo e iodeto. Na titulação indireta, um excesso de solução padrão de nitrato de prata é adicionado e a quantidade que não reage com os íons Cl-, Br - e I- é contratitulada com solução padrão de tiocianato. Reação do analito: Ag+ (excesso) + Cl- ⇌ AgCl(s) Reação de titulação: Ag+ (sem reagir) + SCN- ⇌ AgSCN(s) Reação do indicador: Fe3+  + SCN- ⇌ FeSCN2+  A principal vantagem do método de Volhard é sua aplicação em meio fortemente ácido, necessário para evitar a hidrólise do íon Fe (III). Não interferem, então, os íons arseniato, fosfato, carbonato, oxalato, etc., cujos sais de prata são solúveis em meio ácido. Igualmente, não interferem os íons dos metais de transição a não ser os fortemente corados. Agentes oxidantes fortes reagem com o tiocianato. ❖ Cálculo da normalidade real de uma solução de tiocianato Em um erlenmeyer foram adicionados 10 mL da solução de AgNO3 0,094 mol l-1, 20 mL de água, 5 mL de HNO3 6N e 1 mL da solução de ferro (III). Titulou-se com solução de tiocianato até o aparecimento da cor vermelha e obteve-se: Volume gasto = 13,9 mL N1V1 = N2V2 0,094·10 = N2·13,9 N2 = 0,068 N Assim, o normalidade do tiocianato de amônio padronizado é 0,068 N. ❖ Cálculo da molaridade de uma solução desconhecida de KI

Em um erlenmeyer foram adicionados 10 mL da solução de KI, 5 mL de HNO3 6 mol l , 25 mL de AgNO3 0,094 mol l-1 e 1 mL da solução de ferro (III). Titulou-se com solução de tiocianato até o aparecimento da cor castonho-avermelha e obteve-se: -1

Volume gasto = 22 mL AgNO3 + KI ⇌ AgI(s) + KNO3 1000 mL – 0,094 mol 25 mL – x x = 2,35x10-3  mol de AgNO3 1000 mL – 0,064 mol 22 mL – y y = 1,49x10-3  mol de KI x – y = 8,6x10-4  mols de Ag+ que reagiu com I- C=n/V C = 8.6x10-4  / 0,010 C = 0,086 mol L-1  Portanto, a molaridade da solução desconhecida de KI é 0,086 mol L-1. 2. Conclusão Os princípios da volumetria de precipitação foram amplamente contemplados nessa prática. Foi possível observar com clareza porque as titulações argentométricas são frequentemente utilizadas devido sua facilidade e a grande variedade de íons que se pode determinar a concentração, usando AgNO3 como agente precipitante. Utilizando o método de Mohr pode-se padronizar uma solução de nitrato de prata através de uma solução de cloreto de sódio e indicador cromato de potássio. Já o sal de cura apresentou maior porcentagem de NaCl do que informado no seu rótulo determinado pelo método de Fajans. 3. Bibliografia Volumetria de precipitação. Disponível em: . Acesso em 27 de jan. Método de Mohr, Fajans e Volhard. Disponível em: Acesso em 27 de jan....