5 y 6. Argentometría

Manual de Laboratorio

Química Analítica

VOLUMETRÍA DE PRECIPITACIÓN - ARGENTOMETRÍA

(Métodos Mohr, Fajans y Volhard)

OBJETIVO. El alumno preparará disoluciones de nitrato de plata y tiocianato de potasio y las estandarizará con los patrones primarios correspondientes, aplicando los métodos Mohr, Fajans y Volhard. Aplicará estos métodos para la determinación de halogenuros en muestras comerciales.

GENERALIDADES.

Volumetría: es un método analítico utilizado para cuantificar la concentración de un analito en una muestra, basándose en el volumen de solución de concentración conocida que se requiere para reaccionar completamente con un volumen específico de una muestra de concentración desconocida. A la solución de concentración conocida, se le denomina solución estándar o solución patrón, Al procedimiento de adicionar lentamente un volumen de solución estándar a una solución de concentración desconocida hasta haber completado la reacción se le denomina titulación. Al punto en el que han reaccionado cantidades equivalentes, se conoce como punto de equivalencia de la titulación. Requisitos fundamentales: Para que un proceso sea susceptible de ser aplicado en un método volumétrico debe cumplir con un cierto número de exigencias, como son: 1. La reacción entre el constituyente buscado y el reactivo debe ser sencilla; la

reacción sirve de base de cálculo. 2. La reacción debe ser estequiométrica; los cálculos a efectuar con los datos

exigen una reacción definida . 3. La reacción debe ser rápida, con objeto de que la valoración pueda realizarse en

poco tiempo. La mayor parte de las reacciones ionicas son tan rápidas, que pueden considerarse instantáneas.

4. La reacción debe ser completa en el momento que se han añadido cantidades equivalentes (estequiométricas) de las sustancias reaccionantes, lo cual permite que puedan realizarse cálculos.

5. Debe disponerse de una disolución patrón como reactivo valorante o contar con un patrón primario.

6. Debe existir un indicador que señale el punto final de la valoración. 7. Deben utilizarse aparatos de medidas exactos (buretas, pipetas volumétricas y

balanza analítica).


Química Analítica Principios generales: En todo análisis volumétrico, deben considerarse los siguientes principios generales: 1. La muestra tomada no debe ser demasiado pequeña. 2. El volumen consumido de reactivo no debe ser demasiado pequeño. 3. La muestra tomada no debe ser tan grande que de lugar a que haya que volver a

llenar la bureta para completar la valoración. 4. La concentración del reactivo debe elegirse en concordancia con las condiciones

1 a 3. 5. Debe efectuarse la valoración directa hasta el final, sobrepasar el punto y valorar

por retroceso con otra disolución patrón es molesto y `presenta mas posibilidades de error.

6. Deben efectuarse determinaciones en blanco con el indicador y restarse las cantidades de reactivo que en ellas se consume, de la cantidad gastada en la valoración.

La normalización o el análisis deben fundamentarse en los resultados de al menos tres valoraciones en estrecha concordancia, preferiblemente con cantidades algo diferentes de muestra para evitar cualquier prejuicio personal en la detección del punto final. En los métodos de volumetría por precipitación se encuentran principalmente aquellos que utilizan disoluciones patrón de nitrato de plata, a este tipo de valoraciones se les denomina “Argentométricas" palabra que proviene del latín “Argento” la cual significa plata. El nitrato de plata a pesar de que presenta sensibilidad a la luz, se puede conseguir con un alto grado de pureza lo cual se le considera como patrón primario para este tipo de valoraciones, aun así, se recomienda estandarizarlo con cloruro de sodio puro previamente secado. La volumetría por precipitación se basa principalmente en la reacción entre el analito y el titulante de concentración conocida para obtener un producto insoluble al medio de reacción, así que este equilibrio estará regido por las constantes de solubilidad. Por ejemplo:

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 El cloruro de plata es prácticamente insoluble en medio acuoso presentando el siguiente equilibrio:

AgCl � Ag+ + Cl- Kps = [Ag+][Cl-]

Kps = 1.8 X 10-10 Lo cual nos indica que la concentración cloruros que queda en solución al llegar lograr el equilibrio o la reacción completa es de 1.34 X 10-5 , por lo cual el cloruro de plata se considera prácticamente insoluble. Uno de los problemas que se tienen en los métodos de volumetría por precipitación es el contar con un indicador visual apropiado, por lo cual se recomienda que para


Química Analítica este tipo de valoraciones se utilicen indicadores eléctricos, como son los potenciométricos, conductimétricos o amperométricos. En particular para las valoraciones argentométricas, se cuentan con tres métodos que utilizan indicadores visuales; estos son:

Mohr .- utiliza como indicador comato. Fajans .- utiliza un indicador de adsorción llamado Fluoresceína . Volhard .- retrotitulación con tiocianato y Fe3+ como.

En estos métodos se debe tener especial cuidado en el control del pH y la Temperatura ya que el Kps se ve afectado por estas variables.

MATERIALES Y REACTIVOS

� Soporte universal � Pinzas para bureta

� Nitrato de plata � Tiocianato de potasio

� Bureta de 25 o 50 mL � Cloruro de sodio � Matraces Erlenmeyer de 125 o 250 mL � Sln. Fluoresceína � Matraz volumétrico de 500 mL � Sln. Cromato de potasio 5% p/p

� Pipeta volumétrica de 5mL � Probeta de 50 mL � Pizeta, espátula

� Sln saturada de sulfato férrico amónico (alumbre férrico)

� Vaso para pesar (vasito de plástico o vaso de precipitado de 30mL)

� goteros

• Papel aluminio


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PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACIÓN DE SOLUCIONES.

I. Preparación de la solución de AgNO 3 0.1N

1. Pese la cantidad necesaria para preparar 500mL de nitrato de plata 0.1N.

2. Disuelva la sal con agua destilada en un vaso de precipitado y transfiera la

solución a un matraz volumétrico de 500mL limpio.

3. Afore la solución a 500ml con agua destilada, mezcle bien y almacene en

un frasco ámbar para proteger la solución de la luz solar.

II. Preparación de la solución de KSCN 0.1N

1. Pese la cantidad necesaria de tiocianato de potasio para preparar una

disolución 0.1N.

2. Disuelva la sal con agua destilada en un vaso de precipitado y transfiera la

solución a un matraz volumétrico de 500mL limpio.

3. Afore la solución a 500 mL, mezcle bien y almacénela en un frasco limpio.

PROCEDIMIENTO PARA LA ESTANDARIZACIÓN DE LAS SOLUCI ONES.

III. Estandarización de la solución de AgNO 3 por el método de Mohr.

1. Pese con exactitud de 20 a 40mg de cloruro de sodio seco y puro. (Nota 2)

2. Transfiera cuantitativamente a un matraz Erlenmeyer.

3. Adicione 30mL de agua destilada y disuelva bien la sal.

4. Agregue 0.5g de NaHCO3 y 1 mL de indicador de cromato de potasio 5%.

5. Titule con solución de nitrato de plata, con agitación constante hasta que

el color rojizo del cromato de plata comience a dispersarse a través de la

solución (lo que señala que está a punto de alcanzarse el punto final).

6. Continúe la adición de nitrato de plata hasta lograr un cambio de color

permanente: del amarillo de ion cromato en la solución, al rojizo del


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precipitado del cromato de plata. Si se desea se puede correr una

prueba del indicador en blanco.

7. Realice este procedimiento por triplicado.

8. Calcule la Molaridad de la solución de nitrato de plata.

Nota 2.- El cloruro de sodio debe ser previamente secado en estufa a 100°C

IV. Estandarización de la solución de AgNO 3 por el método de Fajans

1. Pese con exactitud de 20 a 40mg de cloruro de sodio seco y puro. (Nota 2)

2. Transfiera cuantitativamente a un matraz Erlenmeyer.

3. Adicione 30mL de agua destilada y disuelva bien la sal.

4. Agregue 0.5g de NaHCO3 y 10 gotas de fluoresceína.

5. Titule con solución de nitrato de plata, con agitación constante hasta la

aparición de un color rosa tenue en el precipitado.

6. Realice este procedimiento por triplicado.

7. Calcule la Molaridad de la solución de nitrato de plata

Cubrir la bureta con papel aluminio


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V. Estandarización de la solución de KSCN por el m étodo de Volhard

1. Tome una alícuota de 5mL de la solución estandarizada de nitrato de plata, y

transfiera a un matraz Erlenmeyer.

2. Adicione 30 mL de agua destilada y 5 mL de indicador de alumbre férrico.

3. Titule con la solución de tiocianato de potasio, con agitación constante hasta

que el líquido tome una tonalidad rojo débil permanente.

4. Realice este procedimiento por triplicado

5. Calcule la Molaridad de la solución de tiocianato de potasio.

Cubrir la bureta con papel aluminio


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PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS DE HALOGENUROS EN UN PRODUCTO COMERCIAL. VI. Cuantificación de cloruros por el método de Mo hr.

1.- Tome una alícuota adecuada de su muestra en caso de ser líquida, o pese

con exactitud una porción de ella en caso de ser sólida.

2.- Aplique lo indicado en III (pasos 2-6).

3.- Realice este procedimiento por duplicado.

4.- Reportar ppm de NaCl en la muestra.

VII. Cuantificación de cloruros por el método de M ohr.



2.- Aplique lo indicado en IV (pasos 2-5).



VIII. Cuantificación de cloruros por el método de Volhard.



2.- Transfiera cuantitativamente a un matraz Erlenmeyer, adicione 30mL de agua

destilada y disuelva.

3.- Adicione 5mL de ácido nítrico 1:1 y 5mL de solución saturada de alumbre

férrico.

4.- Con una bureta, adicione solución estandarizada de AgNO3 hasta que ya no

se forme más precipitado blanco de NaCl. Adicione 5mL de exceso.

5.- Titular con solución estandarizada de KSCN con agitación constante hasta

que el líquido tome una tonalidad rojo débil permanente.




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TABLAS DE DATOS. I. Preparación de AgNO 3 0.1N

Cantidad de AgNO3 calculada:____________ g

Cantidad de AgNO3 pesada:____________ g

II. Preparación de KSCN 0.1N

Cantidad de KSCN calculada:____________ g

Cantidad de KSCN pesada:____________ g

III. Estandarización de AgNO 3 (método de Mohr)

WNaCl (mg) L1 (mL) L2 (mL) VAgNO3 (mL) [AgNO 3] 1

2

3

4

Promedio

VI. Estandarización de AgNO 3 (método de Fajans)

WNaCl (mg) L1 (mL) L2 (mL) VAgNO3 (mL) [AgNO 3] 1

2

3

4

Promedio


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V. Estandarización de KSCN (método de Volhard)

Alícuota de

AgNO 3 (mL) L1 (mL) L 2 (mL) VKSCN (mL) [KSCN]

1

2

3

4

Promedio

VI. Cuantificación de cloruros (método de Mohr)

Peso o volumen de muestra (mg o mL)

L1 (mL)

L2 (mL)

VAgNO3 (mL)

mg NaCl ppm NaCl

1

2

3

Promedio

VII. Cuantificación de cloruros (método de Fajans) .


L1 (mL)

L2 (mL)

VAgNO3 (mL)

mg NaCl ppm NaCl

1

2

3

Promedio


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VIII. Cuantificación de cloruros (método de Volhar d)


VAgNO3 (mL)

L1 (mL KSCN)

L2 (mLKSCN)

VKSCN

(mL) mg NaCl ppm NaCl

1

2

3

Promedio

Donde: WNaCl = peso en mg de cloruro de sodio L1 = lectura inicial de la bureta (al inicio de la titulación) L2 = lectura final de la bureta (al final de la titulación) VAgNO3 = L2 – L1 = volumen del AgNO3 gastado [AgNO 3] = concentración normal de AgNO3 VKSCN = L2 – L1 = volumen de KSCN gastado [KSCN] = concentración normal de KSCN ESQUEMA DE CÁLCULO

III y IV.

3

3

AgNONaCl3

AgNO

3

mLPM[AgNO

mL

AgNOmmoles NaCl mmoles

•=

•=

=

NaCl

NaCl

NaCl

mg

AgNOPM

mg

]

][ 3

V.

KSCN

AgNO3

KSCNAgNO3

3

mL

mL][AgNO[KSCN]

mLmL][AgNO

KSCNmmolesAgNOmmoles

3

3

•=

•=•=

][KSCN


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VI y VII. ( )( ) NaClAgNO

AgNO

3

PMmL

mL

AgNOmmoles NaClmmoles

3

3

••=

•=

=

][

][

3

3

AgNOmg

AgNOPM

mg

NaCl

NaCl

NaCl

VIII.

{ } NaClKSCNAgNO

KSCNAgNO

3

PMmLmL

mLmL

KSCNmmolesAgNOmmoles NaClmmoles

3

3

••−•=

•−•=

−=

][][

][][

3

3

KSCNAgNOmg

KSCNAgNOPM

mg

NaCl

NaCl

NaCl

RESULTADOS. [AgNO 3] = _________________ (Mohr) [AgNO 3] = ______________ (Fajans) [KSCN] = _________________

Contenido de NaCl en la muestra (ppm):

__________________ (Mohr)

__________________ (Fajans)

__________________ (Volhard)


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CUESTIONARIO.

1. ¿Afecta la concentración de los indicadores en los métodos de volumetría por

precipitación? Justifique su respuesta.

2. ¿Cuál es la concentración del ion plata que queda en solución en la reacción de

Volhard?

3. ¿Qué otros indicadores de adsorción se pueden utilizar en el método de Fajans?

4. ¿Cuáles son las interferencias que se presentan en cada uno de los métodos

argentométricos utilizados?

5. ¿De qué manera afecta el pH y la temperatura en cada uno de los métodos

empleados?

6. ¿Existen otros métodos argentométricos? Fundamente su respuesta.

7. ¿Por qué se dice que el nitrato de plata es sensible a la luz?

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