Laboratorio de Química Analítica
VOLUMETRIA DE PRECIPITACION M. Arteta- P. Jarava Laboratorio de Química Analítica Ingeniería Biológica Universidad Nacional de Colombia
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RESUMEN
Las volumetría de precipitación son métodos analíticos en los cuales la reacción de titulación produce un precipitado o sal muy poco soluble, son ampliamente utilizados los métodos en los que se precipitan iones de plata, los cuales se usan para la valoración de soluciones de un gran grupo de iones entre como cloruros, yoduros, bromuros y tiocinatos. En el laboratorio se emplearon dos métodos el método de Möhr, en el cual mediante una titulación directa, se valoro una muestra de cloruros, utilizando como agente titulante una solución de nitrato de plata (AgNO 3) y como indicador el cromato de potasio (K2CrO4), como resultado del método se encontró que la concentración de NaCl en la muestra era de 0,1035N. Por su parte en el método de Volhard, la determinación de cloruros se realiza de manera indirecta, ya que para evaluar los cloruros se realizó añadiendo un exceso de AgNO 3, para luego valorar los iones empleando una solución patrón de tiocianato de potasio, previamente estandarizada, y como indicador Fe 3+, en este caso se obtuvo que la concentración de NaCl en la muestra era de 0.0981N. Comparando ambos métodos se observa que el método de Volhard a pesar ser una determinación indirecta es mucho más preciso 1. INTRODUCCION
En química existen numerosos ejemplos de reacciones de precipitación; para la identificación o separación de iones metálicos y algunas son utilizables en métodos gravimétricos; pero son muy escasas las reacciones de precipitación aptas para el desarrollo de métodos volumétricos, volumétricos , principalmente principalment e porque las reacciones usadas en volumetría deben ser rápidas, alcanzando su equilibrio en forma casi instantánea; de otro modo la titulación se torna excesivamente lenta. Además las reacciones usadas en volumetría deben ser estequiométricas; para que una reacción de precipitación sea estequiométrica no deben ocurrir fenómenos de coprecipitación apreciable, y es común la precipitación simultánea de óxidos e hidróxidos o sulfuro y sulfuro ácido. Por estas razones los métodos volumétricos por precipitación son escasos, limitándose al uso de las
reacciones del ión plata con halogenuros y con tiocianato. Como en estos métodos se aprovechan las reacciones del ion plata con los haluros y otras sustancias, las valoraciones de precipitación son conocidas como métodos argentometricos En el laboratorio de emplearon dos de estos métodos para cuantificar cloruros en la muestra MATERIALES Y REACTIVOS
Beaker 400 ml. Bureta Erlenmeyer. Nitrobenceno HNO3 AgNO3 KSCN Solución de NaCl K2CrO4 Solución de Fe 3+
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Concentración teórica= 0,1001N
2. METODOLOGIA
Se procedió a realizar el siguiente montaje para cada uno de los métodos utilizados.
Porcentaje de error. Volhard Möhr
2,0%
Método de Mohr.
Se midieron 5ml de solución de NaCl y se adicionaron 5 gotas de K 2CrO4 como indicador. Luego de esto se A partir de aquí se procedió a titular con una solución de AgNO3 Método de Volhard
En este caso se realizó una titulación por retroceso. Se midieron 5 ml de la muestra de NaCl; se agregaron 15 mL de AgNO3 0.05M, 0.5 ml de indicador de hierro III y 5 ml HNO3 dejando en digestión el precipitado formado calentando suavemente, hasta que se sedimentó totalmente. Luego se adicionaron 10 ml de nitrobenceno y se tituló la muestra. Como segundo titulante se empleó el Sulfocianuro de potasio o Tiocianato de potasio, KSCN, para cuantificar el exceso de AgNO3 3. RESULTADOS Y DISCUSION Método de Mohr
Volumen de AgNO 3 10,85 ml Volumen de NaCl 5ml
NAgNO3 0,0477N NNaCl 0,1035N
Método de Volhard
Volumen de AgNO 3 15 ml Volumen de KSCN 4.35ml Volumen de NaCl 5ml
NAgNO3 0,0477N NKSCN 0.0517N NNaCl 0,0981N
3,40%
En el método de Möhr se debe tener cuidado del pH de la solución ya que en soluciones ácidas la concentración de cromato disminuye mucho, ya que está en equilibrio con el bicromato: 2 H+ + 2 CrO42-↔ Cr 2O72- + H2O La disminución de la concentración de ion cromato provoca que se necesite adicionar un gran exceso de iones plata para que ocurra la precipitación del cromato de plata y esto lleva a errores de gran magnitud. En el método Volhard se obtuvo una concentración menor a la concentración teórica, esta concentración puede explicarse debido a que la sal de plata del anión que se determinó en nuestro caso cloruros es más soluble que el tiocianato de plata. El cloruro de plata es más soluble que el tiocianato de plata y el cloruro tiende a redisolverse de acuerdo con la reacción: AgCl (s) + SCN- ↔ AgSCN (s) + Cl La reacción anterior tiene una fuerte tendencia a ir de izquierda a derecha. De esta forma, el tiocianato se consume no sólo por el exceso de iones plata, sino también por el precipitado de cloruro de plata en sí. Esta reacción se previno adicionando el nitrobenceno, el cual encapsula el precipitado de AgCl, sin embargo no todo el precipitado pudo haberse
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encapsulado por lo que esta reacción pudo haber ocurrido, por lo que en el análisis de cloruro de obtuvieron resultados por debajo del valor real. 4. CONCLUSIONES.
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en el método de Volhard, se puede decir que este método a pesar de ser una titulación indirecta o por retroceso, ofrece mayor precisión en la determinación de la concentración del analito, ya que al mantener un medio acido por la adición de HNO3 , se evita la coprecipitación de otros iones en la muestra, disminuyendo las interferencias en el análisis En los métodos volumétricos es necesario tener especial cuidado, en cuanto a la exactitud al medir las cantidades necesarias en las reacciones, y tener sumo cuidado al realizar las lecturas de volúmenes en los resultados finales, en comparación a los métodos gravimétricos en donde los datos se obtienen directamente de la balanza digital. En el método de Volhard se puede mejorar al utilizar una concentración suficientemente alta de hierro (III) (como 0,2 M) para que el punto final se alcance con una concentración más baja de tiocianato. Entonces se redisuelve una cantidad más pequeña de cloruro de plata y aún hay una concentración bastante alta de FeSCN2+ de color rojo que se puede detectar visualmente. Por medio de este procedimiento el error del punto final se reduce al 0,1%.
5. PREGUNTAS 5.1 Calcule la concentración exacta del
KSCN. VAgNO3NAgNO3 = VKSCNNKSCN NKSCN = NKSCN =
¿Por qué debe llevarse a cabo la titulación para la determinación de cloruros en medio ácido y no básico? Se debe trabajar en medio ácido, dado por acidez nítrica entre 0,1 y 1 M, para reprimir la hidrólisis del hierro, lo cual resultaría en iones complejos del tipo Fe (OH) n-(n-3) ,(óxido de hierro hidratado) de color anaranjado pardusco, que interfieren en la percepción del punto final. Con relación a la plata Si el pH de la muestra es básico se corre el peligro de que la plata adicionada en las cercanías del punto de equivalencia precipite como óxido: 5.2
Con pH acido se evita la formación, disminuyendo el error. ¿Qué otra aplicaciones tiene el 5.3 método de Volhard? El método de Volhard puede ser aplicado para determinar cualquier ion que forme sales insolubles de plata. Por ejemplo bromuros, yoduros, cianuros, tiocianatos, cromatos, ferrocianuros, oxalatos, entre otros 5.4 ¿Cuál es la función del Nitrobenceno y del en la solución a titular? El nitrobenceno es un solvente muy escasamente miscible con agua, que aparentemente forma un película protectora alrededor de las partículas de AgCl [1], Al adicionar el nitrobenceno luego de e precipitar al AgCl, antes de comenzar a titular con tiocianato, se pretende encapsular el precipitado, evitando la reacción del AgCl con el tiocianato y por lo tanto la formación de AgSCN, el cual interferiría en los resultados. Con esto se garantiza que solo se precipitan los cloruros
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6. REFERENCIAS
GRANADOS, M. N, Ángel. R, José. FUNDAMENTOS DE QUIMICA ANALÍTICA. Editores Ramigrama, Medellín (2010). [1]http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa/Capitulo%2010%20%20Volumetra%20de%20precipitacion.pdf http://www.calidoscopio.com/calidoscopio/ecologia/quimica/pptacion.pdf
ANEXOS Método de Möhr
VAgNO3NAgNO3 = VNaClNNaCl NNaCl = NNacl =
Método de Volhard
VNaClNNaCl = VAgNO3NAgNO3 - VKSCNNKSCN
( ) ( )
Reacciones químicas Método de Möhr
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