Miareczkowe metody wytrąceniowe
Są to metody wykorzystujące powstawanie podczas
Są to metody wykorzystujące powstawanie podczas
miareczkowania
trudno
rozpuszczalnych,
łatwo
opadających na dno osadów. Koniec miareczkowania
sprawdza się dodając odpowiednie wskaźniki.
Wśród
metod
wytrąceniowych
należy
wyróżnić
y ą
y
y
y
argentometrię, w której stosuje się mianowany roztwór
soli srebra AgNO
3
, do wytrącenia soli srebrowych jak np.
A Cl A I A SCN
AgCl, AgI, AgSCN.
Jako roztwór mianowany soli srebra używa się roztwór
AgNO
3
przygotowany przez rozpuszczenie soli AgNO
3
o
wysokim stopniu czystości i ustawienie miana 0.05 mol/dm
3
roztworu przez miareczkowanie odważki KCl lub NaCl
roztworu przez miareczkowanie odważki KCl lub NaCl
wysuszonego w temp. 110
o
C i dodanie kilku kropli K
2
CrO
4
.
Miareczkowanie prowadzi się aż do powstania wyraźnego
Miareczkowanie prowadzi się aż do powstania wyraźnego
czerwonobrunatnego zabarwienia nie znikającego w ciągu
20s
Metoda Mohra oznaczania chlorków
Metoda Mohra oznaczania chlorków
Polega na bezpośrednim miareczkowaniu obojętnego roztworu chlorków
g
p
j
g
mianowanym roztworem AgNO
3
w obecności K
2
CrO
4
jako wskaźnika.
W czasie miareczkowania wytrąca się najpierw trudno rozpuszczalny osad
A Cl
AgCl:
Ag
+
+ Cl
-
AgCl↓
Ag
+ Cl
AgCl↓
Praktycznie, gdy cała ilość jonów Cl
-
zostanie wytrącona, nadmiar roztworu
AgNO
wytrąca osad chromianu srebra którego brunatnoczerwone
AgNO
3
wytrąca osad chromianu srebra, którego brunatnoczerwone
zabarwienie wskazuje na koniec miareczkowania.
2 Ag
+
+ CrO
2-
Ag CrO ↓
2 Ag
+
+ CrO
4
2
Ag
2
CrO
4
↓
Osad chlorku srebra wytrąca się przed osadem chromianu srebra ponieważ
il
l ś i K
K
iloczyn rozpuszczalności K
sp(AgCl)
> K
sp(Ag2CrO4)
K
sp(AgCl)
= 1.7
.
10
-10
sp(AgCl)
K
sp(Ag2CrO4)
= 8.1
.
10
-12
Warunki prowadzenia miareczkowania:
Odczyn roztworu chlorków powinien być obojętny, ponieważ w
kwaśnym pH jony wodorowe łączą się z jonami CrO
4
2-
tworząc
HC O i C O
2
:
HCrO
4
-
i Cr
2
O
7
2-
:
2CrO
4
2-
+ 2H
+
2HCrO
4
-
Cr
2
O
7
2-
+ H
2
O
4
H
H
4
2 7
H
2
Powoduje to zmniejszenie stężenia jonów CrO
4
2-
, a w bardziej
kwaśnych roztworach osad nie wytrąca się wcale.
Ag
2
CrO
4
jako sól słabego kwasu, ulega rozpuszczeniu w
kwaśnych roztworach ale w roztworach silnie zasadowych
(pH>10.5) następuje wytrącenie osadu Ag
2
O.
2Ag
+
+ 2OH
-
Ag O + H O
2Ag
+ 2OH
Ag
2
O + H
2
O
Metody Mohra nie można stosować do oznaczania chlorków w
obecności anionów tworzących w roztworze obojętnym trudno
l
l
b
(B I A O
3
PO
3
CO
2
SCN
rozpuszczalne sole srebrowe (Br
-
, I
-
, AsO
4
3-
, PO
4
3-
, CO
3
2-
, SCN
-
) kationów tworzących trudno rozpuszczalne chromiany ( Ba
2+
,
Pb
2+
) oraz substancji redukujących AgNO
do srebra
Pb ) oraz substancji redukujących AgNO
3
do srebra
metalicznego ( jony Fe
2+
).
Metoda Mohra nadaje się do wykrywania Br
-
, ale nie I
-
i SCN
-
,
sole srebrowe tych anionów silnie absorbują jony chromianowe,
kt ó
i j t
ź
przez co punkt równowagowy nie jest wyraźny.
Metodę tą można stosować do oznaczenia srebra, przez
dodanie nadmiaru roztworu NaCl i odmiareczkowanie chlorków
AgNO
AgNO
3
.
35.45
V
c
AgNO
AgNO
⋅
⋅
1000
V
c
m
3
3
AgNO
AgNO
Cl
=
Oznaczanie chlorków metodą Volharda
Ag
+
+ Cl
-
AgCl↓
Ag
+
+ SCN
-
AgSCN↓
Metoda Volharda polega na dodaniu nadmiaru mianowanego
AgNO do zakwaszonego kwasem azotowym roztworu chlorków
Ag
+ SCN
AgSCN↓
AgNO
3
do zakwaszonego kwasem azotowym roztworu chlorków.
Nadmiar AgNO
3
odmiareczkowuje się mianowanym roztworem
KSCN lub NH
4
SCN w obecności ałunu żelazowo-amonowego
KS N u NH
4
S N w o cnośc a unu ż azowo amonow go
jako wskaźnika.
Po wytrąceniu srebra kropla nadmiaru SCN
-
powoduje
Po wytrąceniu srebra kropla nadmiaru SCN
powoduje
powstanie różowego zabarwienia od krwisto czerwonego
kompleksu FeSCN
2+
. Mogą się tworzyć kompleksy Fe(SCN)
n
3-n
,
p
g
y
p
y
n
gdzie n=1-6. Zawartość chlorków oblicza się z różnicy
początkowej objętości roztworu AgNO
3
i objętości nadmiaru,
któ
k śl si
dst i
ż t j bj t ś i
t
który określa się na podstawie zużytej objętości roztworu
tiocyjanianu.
Zaletą metody jest możliwość miareczkowania chlorków w
środowisku kwaśnym. Nie zawsze można zobojętnić roztwór jak
w metodzie Mohra. W metodzie Volharda nie przeszkadzają
takie aniony jak PO
3-
C O
2-
oraz kationy ulegające hydrolizie
takie aniony jak PO
4
3
, C
2
O
4
2
oraz kationy ulegające hydrolizie
jak Al
3+
, Fe
3+
AgCl + SCN
-
AgSCN↓ + Cl
-
Aby zapobiec reakcji:
AgCl + SCN
AgSCN↓ + Cl
po skończonym miareczkowaniu, która powoduje odbarwienie
roztworu, dodaje się nitrobenzen. Nitrobenzen zapobiega tej
reakcji, zwilża osad lepiej niż woda, blokując dostęp do osadu
jonom SCN
-
jonom SCN
-
.
V
V
35.45
1000
V
c
V
c
m
SCN
NH
SCN
NH
AgNO
AgNO
Cl
4
4
3
3
⋅
⋅
−
⋅
=
Oznaczenie chlorowców metodą wskaźników adsorpcyjnych
metodą Fajansa i Hassela
W metodzie wykorzystuje się właściwości adsorpcyjne fluorowcowych
związków srebra. W punkcie równoważnikowym następuje zmiana ładunku na
powierzchni osadu i adsorpcja wskaźnika czemu towarzyszy zmiana barwy
powierzchni osadu i adsorpcja wskaźnika, czemu towarzyszy zmiana barwy.
Zmiana ładunku na powierzchni osadu jest związana z rodzajem (znakiem)
ładunku adsorbowanych jonów np. podczas oznaczania chlorowców osad ma
y
j
p p
ładunek ujemny w wyniku adsorpcji jonów chlorowców.
[m(AgCl)]nCl
-
nNa
+
[m(AgCl)]nAg
+
nNO
3
-
[m(AgCl)]nCl nNa
[m(AgCl)]nAg nNO
3
Po zakończeniu miareczkowania, kiedy w roztworze znajduje się nadmiar
j ó A
t j
l
j
d
ji i
i
h i
d
ł d
k
jonów Ag
+
, te jony ulegają adsorpcji i powierzchnia osadu ma ładunek
dodatni. Warstwa przeciwjonów (Na
+
, NO
3
-
) jest adsorbowana słabo i może
być łatwo zastąpiona przez inne jony np. przez aniony wskaźników
adsorpcyjnych fluoresceiny, eozyny, dichlorofluoresceiny.
Gdy fluoresceina zastępuje NO
3
-
powstaje czerwona barwa osadu, jeżeli
dodamy Cl
-
to osad odbarwia się ponieważ zamiast A
+
adsorbują się Cl
-
dodamy Cl
-
to osad odbarwia się ponieważ zamiast Ag
+
, adsorbują się Cl
-
.
Krzywa miareczkowania wytrąceniowego
100 ml 0.1 M Cl
-
+ x ml 0.1 M AgNO
3
[Cl
-
]=0.1 mol/l pCl=1
[Cl
-
]=(100·0.1-50·0.1)/150 pCl=1.47
[Cl
-
]=(100·0.1-99.1·0.1)/299.9 pCl=4.30
w pkt. równoważnikowym
[Cl
-
]=[Ag+] K
sp
= [Ag+]·[Cl
-
] pCl=4.88
po przekroczeniu pkt równoważnikowego
[Cl
-
]=K
sp
/[Ag
+
] gdzie [Ag
+
] wylicza się z
nadmiaru jonów Ag
+
nadmiaru jonów Ag .