TITOLAZIONI ARGENTOMETRICHE L'esperienza si articola in 5 punti: A) Standardizzazione di una soluzione di nitrato di argento mediante titolazione secondo Mohr. B) Determinazione della quantità incognita di cloruro presente in una soluzione utilizzando la titola-zione secondo Mohr. C) Titolazione del tiocianato utilizzando il metodo di Vohlard. D) Analisi di una soluzione contenente una quantità incognita di cloruro, sempre utilizzando il metodo di Volhard. E) Determinazione del contenuto di cloruri in un'acqua minerale. F) Determinazione della percentuale di cloro in un sale E' necessario limitare al massimo il consumo di AgNO3 in quanto questo è un reagente assai costoso. Per questo si consiglia di usare una buretta caricata con AgNO3 ogni due studenti. Ricordarsi di usare sempre acqua distillata sicuramente esente da cloruri A) Determinazione del titolo di una soluzione di nitrato di argento utilizzando la titolazione secondo Mohr. PRINCIPIO DEL METODO: La concentrazione dell'AgNO3 viene determinata titolando aliquote dal peso esattamente noto dello standard primario NaCl. L'indicatore è il cromato di potassio che forma un precipitato rosso con l'argento al punto equivalente. Parallelamente alla titolazione si esegue una prova in bianco. MATERIALE OCCORRENTE: NaCl solido K2CrO4 solido becher da 250 ml bilancia analitica AgNO3 solido CaCO3 solido burette da 50 ml MODALITÀ DI ESECUZIONE: 1) Seccare in stufa a 150°C per circa 1 ora il cloruro di sodio, quindi farlo raffreddare in essiccatore. 2) Preparare un soluzione di AgNO3 circa 0,1 N, dopo aver eseguito i calcoli necessari. Preparare inoltre una soluzione al 5% di K2CrO4. 3) Calcolare i grammi di NaCl che devono essere pesati per avere un consumo di AgNO3 di circa 20-25 ml. 4) Pesare il cloruro di sodio con la precisione del decimo di mg e trasferirlo quantitativamente in un becher. Diluire a circa 100 ml. 5) Lavare, avvinare, caricare e azzerare una buretta ogni due persone con l'AgNO3. Non eccedere con la quantità di AgNO3 negli avvinamenti. 6) Aggiungere 2 ml di K2CrO4 e titolare con l'AgNO3 agitando fino a comparsa del primo colore rosso dovuto al cromato di argento. Prendere nota del volume di AgNO3 consumato. 7) Fare la prova in bianco: sospendere una punta di spatola di CaCO3 in 100 ml di H2O (il carbonato simula il precipitato di AgCl), aggiungere 2 ml di K2CrO4 e titolare con il nitrato di argento fino a comparsa del colore rosso. Prendere nota del volume e sottrarlo a quello consumato nella titolazione del cloruro di sodio. A queste concentrazioni è probabile che il precipitato di Ag2CrO4 si formi immediatamente dopo l'aggiunta della prima goccia di AgNO3. In questo caso non tenere conto della prova in bianco 8) Calcolare la molarità dell'AgNO3, riportarla sulla lavagna e fare la media dei dati ottenuti da tutta la classe, escludendo eventuali valori anomali. (Nel caso ogni studente voglia ottenere il proprio valore di concentrazione, ripeta la titolazione fino ad ottenere valori di normalità che differiscono fra loro al massimo dell'1-2%) B) Determinazione del contenuto di cloruri in una soluzione utilizzando il metodo di Mohr Ogni alunno riceverà un matraccio da 250 ml contenente una quantità incognita di cloruro in soluzione. Questi cloruri dovranno essere analizzati sia con il metodo di Mohr, sia con il metodo di Vohlard descritto al punto successivo. MATERIALE OCCORRENTE: Lo stesso descritto al punto A MODALITÀ DI ESECUZIONE: 1) Portare a volume la soluzione di cloruro nel matraccio 2) Lavare, avvinare, caricare e azzerare una buretta con la soluzione di cloruro. Prelevare in un becher 25 ml di soluzione e diluire fino a circa 100 ml. 3) Aggiungere 2 ml di soluzione di cromato e titolare con il metodo di Mohr come già descritto al punto A. 4) Prendere nota del volume di AgNO3 consumato ed eventualmente sottrarre il volume consumato nella titolazione in bianco. 5) Ripetere la titolazione fino a ottenere valori concordi. 6) Calcolare i grammi di NaCl nel pallone. C) Standardizzazione del tiocianato con il metodo di Vohlard PRINCIPIO DEL METODO: La determinazione dei cloruri secondo Vohlard prevede che alla soluzione contenente ioni Cl - si aggiunga un eccesso noto di AgNO3. Successivamente questo eccesso viene titolato con tiocianato di potassio usando come indicatore solfato ferri-ammonico. MATERIALE OCCORRENTE: Tiocianato di potassio solido Soluzione standard di nitrato di argento Solfato ferri-ammonico (allume ferrico) Acido nitrico concentrato Burette da 50 ml becher MODALITÀ DI ESECUZIONE: 1) Il tiocianato di potassio non è uno standard primario. Preparare quindi una soluzione circa 0,1 N dopo aver effettuato i calcoli necessari. Preparare inoltre una soluzione satura di allume ferrico. 2) Prelevare 20 ml dell'AgNO3 precedentemente standardizzato in un becher, diluire fino a circa 100 ml, aggiungere 2 ml di HNO3 conc. e due ml di indicatore (solfato ferri-ammonico). 3) Lavare, avvinare, caricare e azzerare una buretta con il tiocianato. 4) Titolare l'AgNO3 con il tiocianato fino a ottenere un colore rosso bruno dovuto al complesso FeSCN+ che si forma al punto equivalente. Prendere nota del volume consumato. 5) Calcolare la molarità del KSCN. Anche in questo caso si può calcolare la molarità del tiocianato facendo la media dei valori ottenuti da tutti gli studenti, oppure ogni alunno può ripetere la standardizzazione fino ad ottenere valori concordi e ricavare la molarità media della soluzione. D) Determinazione del contenuto di cloruri in una soluzione incognita utilizzando il metodo di Vohlard MATERIALE OCCORRENTE: Lo stesso elencato al punto C MODALITÀ DI ESECUZIONE: 1) Prelevare 20 ml della soluzione di cloruro in un becher e diluire a circa 100 ml. 2) Aggiungere 30 ml di AgNO3 agitando. 3) Aggiungere 2 ml di HNO3 conc., 2 ml di indicatore solfato ferri-ammonico, e, sotto cappa, 5 ml di nitrobenzene la cui funzione è quella di isolare il precipitato di cloruro di argento dal resto della soluzione. Agitare vigorosamente. 4) Titolare l'eccesso di AgNO3 con la soluzione standard di tiocianato, fino a comparsa del colore rosso scuro del complesso ferri-ammonico. 5) Ripetere la titolazione fino a ottenere valori concordi. 6) Calcolare i grammi di NaCl nella soluzione ricevuta dall'insegnante. E) Determinazione del contenuto di cloruri nell'acqua della rete idrica o in un'acqua minerale. PRINCIPIO DEL METODO: Per questa determinazione l'acqua prelevata dalla rete idrica deve essere considerata come una soluzione contenente cloruri. Poichè la quantità di cloruri generalmente è bassa, si dovrà usare una soluzione di AgNO3 0,01 M. In questo caso assume importanza la prova in bianco. MATERIALE OCCORRENTE: Materiale descritto al punto A, matraccio da 100 ml MODALITÀ DI ESECUZIONE: 1) Preparare una soluzione 0,01 M di AgNO3 diluendo la soluzione 0,1 M, dopo aver fatto gli opportuni calcoli. 2) Prelevare con il matraccio l'acqua da analizzare e trasferirla quantitativamente nel becher 3) Titolare con il metodo di Mohr come già descritto al punto A. 4) Fare la prova in bianco e tenerne conto nei calcoli. 5) Calcolare i mg/l di cloruro nell'acqua F) Determinazione della percentuale di cloro in un sale. Ogni alunno riceverà un cloruro incognito. Utilizzando la titolazione secondo Mohr dovrà determinare la percentuale di cloro in esso contenuto. Se l’insegnante lo riterrà opportuno gli allievi dovranno inoltre risalire alla formula del sale. MATERIALE OCCORRENTE: Materiale descritto al punto A MODALITÀ DI ESECUZIONE: 1) Calcolare i grammi di sale che devono essere pesati per avere un consumo di circa 25 ml di AgNO3. 2) Pesare esattamente il sale alla bilancia analitica, trasferirlo quantitativamente nel becher. Sciogliere il sale e diluire fino a circa 100 ml. 3) Titolare con il metodo di Mohr come già descritto al punto A. 4) Calcolare la percentuale di cloro nel sale ed, eventualmente, la sua formula. CONCLUSIONI: Nella relazione dovranno essere riportati i valori ottenuti da tutta la classe, sia per la standardizzazione dell'AgNO3 sia per quella del KSCN, il test di Dixon per eventuali dati anomali, le molarità medie delle due soluzioni e la deviazione standard. Inoltre riportare i grammi di cloruro contenuti nella soluzione incognita, espressi come grammi di NaCl determinati con il metodo di Mohr e come grammi di NaCl determinati con il metodo di Volhard. Confrontare i risultati ottenuti con i due metodi. Infine dovranno essere indicati i mg/litro di cloruro nell'acqua analizzata e la percentuale di cloro nel sale incognito. SCHEMA RIASSUNTIVO: Mmedia dell'AgNO3 = Deviazione standard = Mmedia del KSCN = Deviazione standard = Grammi di NaCl nella soluzione incognita ricavati con il metodo di Mohr = Grammi di NaCl nella soluzione incognita ricavati con il metodo di Volhard = mg/l di Cl nell'acqua potabile = % Cl nel sale incognito =