Método de Mohr: fundamentos, reações, procedimento, usos - Ciência - 2023

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o Método de Mohr É uma variante da argentometria, que por sua vez é uma das muitas áreas da volumetria usadas para determinar o conteúdo de íons cloreto em amostras de água. A concentração de Cl^– indica a qualidade da água, afetando suas propriedades organolépticas como seu sabor e cheiro.

Esse método, idealizado em 1856 pelo químico alemão Karl Friedrich Mohr (106-1879), continua em vigor devido à sua simplicidade e praticidade. Uma de suas principais desvantagens, no entanto, é que ele depende do uso de cromato de potássio, K₂CrO₄, sal que faz mal à saúde quando polui a água.

Por ser um método volumétrico, a concentração de íons Cl é determinada^– por meio de diplomas ou avaliações. Nestes, o ponto final, indicativo de que o ponto de equivalência foi atingido. Não é uma mudança de cor como vemos em um indicador ácido-base; mas a formação de um precipitado avermelhado de Ag₂CrO₄ (imagem superior).

Quando esta cor avermelhada ou tijolo aparece, a titulação é concluída e, após uma série de cálculos, determina-se a concentração dos cloretos presentes na amostra de água.

Fundamentos

O cloreto de prata, AgCl, é um precipitado leitoso que só forma íons Ag⁺ e Cl^– eles estão em solução. Com isso em mente, pode-se pensar que adicionar prata suficiente de um sal solúvel, por exemplo nitrato de prata, AgNO₃, para uma amostra com cloretos, podemos precipitar todos eles como AgCl.

Pesando então este AgCl, a massa dos cloretos presentes na amostra aquosa é determinada.Isso corresponderia a um método gravimétrico e não volumétrico. Porém, há um problema: o AgCl é um sólido bastante instável e impuro, pois se decompõe sob a luz do sol e também se precipita rapidamente, absorvendo todas as impurezas que o cercam.

Portanto, o AgCl não é um sólido a partir do qual resultados confiáveis podem ser obtidos. Esta é provavelmente a razão pela qual surgiu a engenhosidade de desenvolver um método volumétrico para determinar os íons Cl.^–, sem a necessidade de pesar nenhum produto.

Assim, o método de Mohr oferece uma alternativa: obter um precipitado de cromato de prata, Ag₂CrO₄, que serve como o ponto final de uma titulação ou titulação de cloretos. Seu sucesso tem sido tamanho que ainda é utilizado na análise de cloretos em amostras de água.

Reações

Que reações ocorrem no método de Mohr? Para começar, temos Cl ions^– dissolvido em água, onde quando os íons Ag são adicionados⁺ um equilíbrio de solubilidade muito deslocado começa com a formação do precipitado de AgCl:

Ag⁺(ac) + Cl^–(ac) ⇋ AgCl (s)

Por outro lado, no meio também deve haver íons cromato, CrO₄^2-, uma vez que sem eles o precipitado avermelhado de Ag₂CrO₄:

2Ag⁺(ac) + CrO₄^2-(ac) ⇋ Ag₂CrO₄(s)

Portanto, em teoria, deveria haver um conflito entre os dois precipitados, AgCl e Ag₂CrO₄(branco vs. vermelho, respectivamente). No entanto, em água a 25 ºC, o AgCl é mais insolúvel que o Ag₂CrO₄, então o primeiro sempre precipitará antes do segundo.

Na verdade, o Ag₂CrO₄não precipitará até que não haja cloretos com os quais a prata forme sais; ou seja, o excesso mínimo de íons de Ag⁺ não precipita mais com Cl^– mas com o CrO₄^2-. Veremos, portanto, o aparecimento do precipitado avermelhado, sendo este o ponto final da avaliação.

Processo

Reagentes e condições

O titulante deve ir para a bureta, que neste caso é uma solução de AgNO₃ 0,01 M. Porque AgNO₃ É sensível à luz, recomenda-se cobrir a bureta com papel alumínio depois de enchida. E como um indicador, uma solução de K₂CrO₄ às 5%.

Esta concentração de K₂CrO₄ garante que não haja um excesso considerável de CrO₄^2- com respeito a Cl^–; porque se isso acontecer, o Ag precipitará primeiro₂CrO₄ em vez de AgCl, embora este seja mais insolúvel.

Por outro lado, o pH da amostra de água deve ter um valor entre 7 e 10. Se o pH for maior que 10, o hidróxido de prata precipitará:

Ag⁺(ac) + OH^–(ac) ⇋ AgOH (s)

Embora se o pH for inferior a 7, o Ag₂CrO₄ vai se tornar mais solúvel, sendo necessário adicionar um excesso de AgNO₃ para obter o precipitado, o que altera o resultado. Isso se deve ao equilíbrio entre as espécies de CrO₄^2- e CR₂OU₇^2-:

2h⁺(ac) + 2CrO₄^2-(ac) ⇋ 2HCrO₄^–(ac) ⇋ Cr₂OU₇^2-(ac) + H₂O (l)

É por isso que o pH da amostra de água deve ser medido antes que o método de Mohr seja executado.

Avaliação

O titulante AgNO₃ deve ser padronizado antes da titulação, usando uma solução de NaCl.

Feito isso, 15 mL da amostra de água são transferidos para um Erlenmeyer, diluído com 50 mL de água. Isso ajuda quando as 5 gotas do indicador K são adicionadas₂CrO₄, a cor amarela do cromato não é tão intensa e não impede que o ponto final seja detectado.

A titulação é iniciada abrindo a torneira da bureta e pingando a solução de AgNO gota a gota.₃. Verá que o líquido no frasco ficará turvo amarelado, produto do AgCl precipitado. Assim que a cor avermelhada for apreciada, interrompa a titulação, agite o frasco e aguarde cerca de 15 segundos.

Se o precipitado de Ag₂CrO₄ redissolve, outras gotas de AgNO terão que ser adicionadas₃. Quando permanece constante e inalterado, a titulação é concluída e o volume deslocado da bureta é anotado. A partir desses volumes, fatores de diluição e estequiometria, é determinada a concentração dos cloretos na amostra de água.

Formulários

O método de Mohr se aplica a qualquer tipo de amostra aquosa. Não só permite determinar cloretos, mas também brometos, Br.^–e cianetos, CN^–. Portanto, é um dos métodos recorrentes para avaliar a qualidade da água, seja para consumo ou para processos industriais.

O problema com este método está no uso do K₂CrO₄, sal que é altamente tóxico devido ao cromato e, portanto, impacta negativamente as águas e os solos.

Por isso, procuramos modificar o método para dispensar este indicador. Uma opção é substituí-lo por NaHPO₄ e fenolftaleína, onde o sal AgHPO é formado₄alterar o pH o suficiente para que um ponto final confiável seja obtido.

Referências

Day, R., & Underwood, A. (1965). Química Analítica Quantitativa. (quinta edição). PEARSON Prentice Hall, p. 277.
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Daniele Naviglio. (s.f.). Método de Mohr. Federica Web Learning. Recuperado de: federica.unina.it
Hong, T. K., Kim, M. H., & Czae, M. Z. (2010). Determinação da clorinidade da água sem o uso de indicador de cromato. Jornal internacional de química analítica, 2010, 602939. doi: 10.1155 / 2010/602939