Argentometría parte 2. Volumetrías de precipitación, métodos Volhard y Fajans

Universidad Central del Ecuador Facultad de Ciencias Químicas Bioquímica y Farmacia Laboratorio Química Analítica II[pic 1][pic 2]

1. Resumen (expresado de forma concreta los objetivos, procedimientos resultados y conclusiones obtenidos en la práctica)

En el siguiente informe se realizó la determinación de CaCl2 por el método de Volhard, este siento un método argentométrico donde ciertos aniones precipitan con plata. Este método comienza con una valoración por retroceso en donde se utiliza un indicados que forma un ión- complejo en este caso: sulfato férrico amoniaco y que reacciona con exceso de sulfurocianuro de potasio para finalmente formar un ion color rojizo lo que nos indicará el fin de la valoración. Entonces para comenzar con la titulación primero se preparó la muestra con 10 mL de ésta, y se añadió 1 ml de (HNO3 6M), 5 ml del indicador Fe 3+ y 20 ml de AgNO3 siendo esta solución preparada nuestro analito y por titulante tenemos al KSCN. Siguiendo el proceso descrito se obtuvo finalmente una presencia de Cl- en ppm de 68,06976

1. Introducción

En las precipitaciones intervienen equilibrios químicos heterogéneos, debido a que están relacionados directamente con la existencia de dos fases: la fase líquida y la fase sólida. En las volumetrías por precipitación se tiene 3 puntos a considerar:

• Separación química: la separación de distintos compuestos químicos puede llevarse a cabo aprovechando la diferencia de solubilidad de los componentes sólidos.
• Identificación de iones: la presencia de una determinada especie química puede ponerse en manifiesto por la aparición de un determinado compuesto sólido.
• Análisis químico cuantitativo: Algunas reacciones de precipitación son la base de procedimientos volumétricos para la determinación de ciertos iones.

Las valoraciones de precipitación se basan en reacciones que producen compuestos iónicos de solubilidad limitada. La baja velocidad a la que se forman muchos precipitados limita el número de agentes precipitantes que se pueden utilizar en las valoraciones a unos cuantos además de los reactivos precipitantes como lo es el nitrato de plata usado en valoraciones denominadas argentométricas. Dichas valoraciones constan de 3 métodos: Mohr, Volhard y Fajans. Estos dos últimos se describirán a continuación.

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Método Volhard

Aquí se distinguen dos variantes, el método directo y el indirecto.

Determinación directa: Los iones plata se valoran con una disolución patrón de ion tiocianato

𝐴𝑔+ + 𝑆𝐶𝑁− → 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁(𝑠)

Como indicador se usa una disolución ácida de sulfato ferroso amónico (alumbre férrico) que al reaccionar con el valorante se torna de color rojizo

𝐹𝑒3+ + 𝑆𝐶𝑁− → 𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁2+

Determinación indirecta (halogenuros): Es usado para valorar 𝐶𝑙− mediante la valoración por retroceso. Primero se precipita el 𝐶𝑙− con una cantidad perfectamente conocida en exceso de 𝐴𝑔𝑁𝑂3 estándar. El 𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) se aísla, 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 del catión 𝐴𝑔+ que se usó en exceso, respecto a la necesaria para reaccionar con el 𝐶𝑙− presente en la muestra.

Si se compara los productos de solubilidad del 𝐴𝑔𝐶𝑙 y 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁, vemos que el primero es mas soluble que el segundo, por lo que podría ocurrir la siguiente reacción:

𝐴𝑔𝐶𝑙(𝑠) + 𝑆𝐶𝑁− → 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁(𝑠) + 𝐶𝑙−

Método Fajans

Utiliza un indicador de adsorción, que es un compuesto orgánico que se adsorbe o desorbe de la superficie del sólido en una valoración de precipitación. Idealmente, la adsorción o desorción ocurre cerca del punto de equivalencia y produce no solo un cambio de color sino también la transferencia de color desde la disolución al sólido o viceversa.

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1. Objetivos

1. Conocer las distintas técnicas de volumetría con formación de precipitados Argentometría: método de Fajans y Volhard.
2. Determinar mediante el método Volhard la cantidad de analito presente en distintas muestras.

1. Método

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1. Resultados

Reacciones

𝐴𝑔+ + 𝑆𝐶𝑁− → 𝐴𝑔𝑆𝐶𝑁(𝑠)

𝐹𝑒3+ + 𝑆𝐶𝑁− → 𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁2+

Tabla de Resultados

𝑀𝐴𝑔𝑁𝑂3 = 0,02𝑀

𝑀𝐾𝑆𝐶𝑁 = 0,0448𝑀

Cálculos

𝑛𝐴𝑔 = 𝑛𝐶𝑙− + 𝑛𝑆𝐶𝑁−

𝑚𝑚𝑜𝑙𝐴𝑔 = 𝑚𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙− + 𝑚𝑚𝑜𝑙𝑆𝐶𝑁−

𝑚𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙− = 𝑚𝑚𝑜𝑙𝐴𝑔 − 𝑚𝑚𝑜𝑙𝑆𝐶𝑁−

𝑚𝑔 𝐶𝑙−

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𝑃𝑀 𝐶𝑙−

= 𝑀 𝐴𝑔𝑁𝑂3 ∗ 𝑉 𝐴𝑔𝑁𝑂3(𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜) − 𝑀 𝑆𝐶𝑁− ∗ 𝑉 𝑆𝐶𝑁−(𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜)

𝑚𝑔 𝐶𝑙− = [𝑀 𝐴𝑔𝑁𝑂3 ∗ 𝑉 𝐴𝑔𝑁𝑂3 − 𝑀 𝑆𝐶𝑁− ∗ 𝑉 𝑆𝐶𝑁−] ∗ 𝑃𝑀 𝐶𝑙−

𝑚𝑔 𝐶𝑙− = [(0,02𝑀)(20𝑚𝑙) − (0,0448𝑀)(10,46 𝑚𝑙)] ∗ 35,453 𝑔/𝑚𝑜𝑙

𝑚𝑔 𝐶𝑙− = 0,6806 𝑚𝑔

𝑝𝑝𝑚 𝐶𝑙− =

𝑚𝑔 𝐶𝑙−

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