argentometria 9

Universidad Veracruzana

Química Analítica e Instrumental

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PRACTICA No. 9

ARGENTOMETRIA OBJETIVOS

Comprender los conocimientos fundamentales del análisis por precipitación

Preparar soluciones argentométricas estándar.

Valorar las soluciones estándar y aplicarlas en la resolución de problemas.

FUNDAMENTO Existe en el análisis volumétrico un grupo de reacciones de sustitución en las que uno de los productos es insoluble, y por esto, a los métodos que tienen como base la formación de un precipitado, se les denomina volumetría por precipitación.

En las reacciones más importantes intervienen los iones plata, por lo que también se le designa bajo el nombre de argentometría, aun cuando en algunos casos se hace uso de otras reacciones de precipitación en las que no interviene aquel elemento.

El principio de la determinación argentométrica está basado en la formación de las sales poco solubles en el punto de equivalencia, o sea, la formación de los precipitados poco solubles. Sobre la formación de tales precipitados, nos informa el producto de la solubilidad Kps. El fin de la precipitación es detectado con los indicadores adecuados. Los indicadores, generalmente, actúan de tal manera que en el punto de equivalencia cambian de color.

En argentometría, se aprovecha la serie de reacciones químicas que conducen a la formación de precipitados poco solubles. A este grupo de determinaciones volumétricas pertenecen los métodos para la determinación de cloruros, yoduros, bromuros, cianuros, la determinación de los precipitados pocos solubles obtenidos en la titulación de las sales de zinc con ferrocianuros potásico, los precipitados de fosfatos en el análisis de fertilizantes, los precipitados formados en los análisis de orina, etc.

Los métodos empleados en este tipo de análisis son:

a) Método de Volhard.

Es una valoración de Ag+ con solución patrón de KSCN, el cual genera la formación de un precipitado blanco y cuando la reacción es completa la primera porción de tiocianato añadida forma un color rojo con el indicador de alumbre férrico.



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b) Método de Mohr

Es una valoración del ión Cl- con nitrato de plata estándar y como indicador una sal soluble de cromato, cuando la precipitación del cloruro termina, el primer exceso de plata reacciona con el cromato para formar un precipitado rojo de cromato de plata.

c) Método de Fajans

Es la valoración de cloruros con solución patrón de nitrato de plata utilizando fluoresceína como indicador, cuando se añade una pequeña cantidad de nitrato de plata a una disolución de cloruro, éste se absorbe fuertemente sobre las partículas de cloruro de plata coloidal formada, alcanzado el punto estequiométrico el primer exceso de Ag+ atrae al anión de la fluoresceína dando un color rosado.

d) Método de Gay-Lussac: método del punto claro

El precipitado coloidal de cloruro de plata está estatulizado, próximo al punto estequiométrico el ión estatulizante se separa por precipitación y el precipitado se coagula y sedimenta. La valoración se completa hasta que no aparezca más precipitado o turbidez.

e) Método de Volhard indirecto

Es un método indirecto cuyo fundamento es la adición de un exceso medido exactamente de nitrato de plata, el exceso de ión plata se valora por retroceso con solución patrón de sulfocianuro de potasio y alumbre férrico como indicador.

Para evitar errores en el punto final se separa por filtración el cloruro de plata y valorando el filtrado y las aguas de lavado con tiocianato. Caldwell modificó el método añadiendo una pequeña porción de nitrobenceno a la suspensión.

PREPARACION Y VALORACION DE SOLUCIONES ARGENTOMÉTRICAS

En argentometría, con frecuencia, se usan soluciones volumétricas 0.01 N de nitrato de plata, cloruro y tiocianato amónico. Sus equivalentes corresponden a un décimo de mol de la sustancia respectiva.

El cloruro de sodio sirve como estándar primario, o sea, puede ser utilizado en la valoración de soluciones volumétricas exactas.

El nitrato de plata se prepara con la normalidad aproximada y se valora con cloruro de sodio o con otra solución volumétrica utilizada en argentometría. La indicación del final de la titulación puede efectuarse en tres distintas formas, según la naturaleza de la reacción.



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a) Primer tipo de indicación: mediante turbulencia.

Se observa la solución volumétrica cerca del punto de equivalencia. Cuando la titulación ha terminado, al agregar la solución volumétrica, ésta no forma turbulencia en la solución sobre el precipitado sedimentado.

a) Segundo tipo de indicación: mediante el Cromato de potasio.

El fin de la titulación se observa mediante un indicador que se agrega a la solución titulada; y en el punto de equivalencia aquél cambia de color (K2CrO4).

c) Tercer tipo de indicación: mediante eosina o fluoresceína.

La titulación ha llegado a su fin cuando al agregar el indicador a la solución titulada, forma con el precipitado por coágulos, los cuales se colorean como la solución (eosina o fluoresceína).

CUESTIONARIO DE PRELABORATORIO

1. ¿Qué precauciones debe tomar al trabajar con sales de plata y por qué?

2. ¿Por qué puede producirse opalescencia en la solución de nitrato de plata? ¿Cómo puede eliminarse ésta?

3. ¿Qué propiedad del Cloruro de plata aprovechó Mohr para poder ver el punto de equivalencia al titular el ión cloruro con ión plata, utilizando como indicador el K2CrO4?

MATERIAL REACTIVOS

Mortero con pistilo 0.45 g de Nitrato de plata q. p.

Pesafiltros 1.0 g de cloruro de sodio q. p. y seco

Estufa de secado 3 mL de solución de K2CrO4 al 5 %

Desecador 250 mL de Agua destilada

3 Vasos de pp de 100 mL 0.3 g de Carbonato de calcio libre de Cl-

Balanza analítica

Piseta

Matraz aforado de 250 mL

Frasco ámbar de 250 mL (Tapa ancha)

Matraz aforado de 100 mL

Pipeta volumétrica de 10 mL

3 matraces erlenmeyer de 250 mL



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TIEMPO PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA: Dos horas PROCEDIMIENTO PREPARACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE NITRATO DE PLATA 0.01 N.

1. Para preparar un litro de solución 0.01 normal, se pulverizan 1.8 g de nitrato de plata q. p. (En esta práctica se harán los cálculos para preparar 250 mL de solución).

2. Se coloca en un pesafiltros, se lleva a la estufa y se deja secar durante una hora a 150 ºC.

3. Después de ese tiempo, se le coloca la tapa al pesafiltros, se retira de la estufa con una pinza para crisol y se introduce en un desecador para que se enfríe durante 10 o 15 minutos.

4. Para preparar una solución exactamente 0.01 N son necesarios 1.6994 g de nitrato de plata por litro de solución, en esta práctica se realizarán los cálculos para preparar 250 mL de solución 0.01 N de AgNO3, tomando en cuenta el peso molecular y la pureza de la sal. Sin embargo, se recomienda estandarizar con un patrón primario.

5. En una balanza analítica, se pesa la cantidad calculada de AgNO3 en un vaso de precipitado y se disuelve la sal con 50 mL de agua destilada. Se transfiere la solución a un matraz aforado con la ayuda de un embudo de filtración y se diluye hasta la marca de aforo del matraz.

6. Una vez aforada la solución, se mezcla bien y se vierte a un frasco limpio y seco de color ámbar. Se etiqueta el frasco y se protege la solución de la luz solar lo máximo posible.

ESTANDARIZACION DE LA SOLUCIÓN. La solución de Nitrato de Plata se puede estandarizar por dos procedimientos:

1. A partir de una solución exactamente 0.1 N de cloruro de sodio:



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a. Se pesa en una balanza analítica 0.585 g de cloruro de sodio q. p. y seco empleando como recipiente un vaso de pp de 100 mL.

b. Se disuelve la sal con 50 mL con agua destilada, se traspasa la solución con mucho cuidado, a un matraz aforado de 100 mL y se completa el volumen hasta la marca.

c. Se hace una dilución para preparar por cada equipo una solución 0.01N de NaCl, tomando 10 ml de la solución anterior y completando 100 ml en un matraz aforado.

d. Se mezcla bien, y con una pipeta volumétrica de 10 mL, previamente lavada y enjuagada con agua destilada y con la solución de NaCl, se toman 3 muestras y se coloca cada una en un matraz Erlenmeyer.

e. Se agrega a cada muestra depositada en el matraz, 50 mL de agua destilada y 0.5 mL de solución de cromato de potasio al 5%. Se mezclan bien las soluciones.

f. Se titula cada una de las muestras con la solución de Nitrato de plata 0.01 N colocada en una bureta ámbar (Ver figura No. 11), agitando la solución en forma 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. La formación de grumos de cloruro de plata también es una indicación de que se acerca el punto final. La adición del nitrato de plata se continúa gota a gota hasta lograr un cambio de color permanente del amarillo del ión cromato al rojizo del precipitado de cromato.

g. Se titulan las otras dos muestras de la misma forma.

h. Se calcula la normalidad de los 100 mL de la solución de cloruro de sodio con la fórmula:

gr N = meq x Vol Donde todos los datos se refieren al NaCl.

i. Se calcula la normalidad de la solución de nitrato de plata con la

fórmula: N1V1 = N2V2 Donde: N1V1 (Se refieren al Cloruro de sodio) N2V2 (Se refieren al Nitrato de Plata)



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2. Pesadas individuales:

a. Se pesan con exactitud tres muestras de cloruro de sodio seco y puro de 0.1 a 0.15 g cada una en un matraz Erlenmeyer de 250 mL.

b. Se disuelve cada muestra con 50 mL de agua destilada y se agregan 0.5 mL de solución de cromato de potasio al 5%.

c. Se titula la primera muestra con nitrato de plata, agitando la solución en forma constante hasta que el color rojizo del cromato de plata sea permanente. Si se desea se puede correr una prueba del indicador en blanco.

d. Se titulan las otras dos muestras de la misma forma y se calcule la normalidad de la solución de nitrato de plata con la fórmula:

gr (de NaCl) N = ( meq NaCl) (Vol. gastados del AgNO3) Prueba del blanco del indicador:

1. Se adicionan 0.5 mL de indicador a 100 mL de agua destilada a la cual se le añade unos décimos de gramo de carbonato de calcio libre de cloruro. Esto da una turbidez similar a la de la titulación real.

2. Se agita la solución y se adiciona gota a gota el nitrato de plata hasta que el color sea igual al de la solución que se tituló. El blanco no debe exceder de 0.05 mL.



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Figura No. 11. Bureta ámbar

MANEJO DE RESIDUOS Y SUBPRODUCTOS Las soluciones tituladas en los matraces erlenmeyer se colocan en un frasco rotulado como:

Residuos de Cloruro de plata + Cromato de plata + Nitrato de sodio

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