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Análisis de cloruros Vinasco J.a, Jaramillo D. b, Betancourt R.c Departamento Tecnología Tecnología Química, Universidad del Valle, Campus Meléndez, Santiago de Cali, Valle del Cauca, COL Miércoles, Miércoles, 14 de marzo del 2007
Resumen
Las determinaciones precipitométricas, precipitométricas, son utilizadas para la determinación de iones en solución. El objetivo de la presente práctica fue determinar la concentración de cloruros por métodos precipitométricos directos e indirectos de una muestra de Cloruro de Sodio (NaCl). Se estableció la concentración de cloruros por los métodos directos de Fajans y Mohr, e indirectamente se determinó por el método de Volhard. El método de Fajans se realizó titulando el NaCl con AgNO 3 usando como indicador la fluoresceína de igual manera se hizo el 2do método pero usando como indicador el K 2CrO4 y realizando un ensayo en blanco y en el método final, aparte de utilizar como indicador el NH 3Fe(SO4)2·12H2O y de utilizar como agente titulante el KSCN, se hizo una filtración y se determino la cantidad de cloruros cloruros indirectamente. De estos métodos se obtuvieron porcentajes de cloruros 0,39%, 0,35%, 0,39 y Con un porcentaje de error de 8,235%, 8,235%, 16,647% y 8,235% respectivamente. Palabras clave: Fajans, Mohr, Volhard
1. Introducción
El ion cloruro está ampliamente distribuido en la natura naturalez leza, a, princi principalm palment entee forma formando ndo parte parte de clor clorur uro o de sodi sodio. o. En el agua agua el cont conten enid ido o de cloruro puede ser de 250 mg/L y suele encontrarse junto el catión sodio. También pueden encontrarse aguas con 1000 mg/L de cloruros y en este caso los cationes predominantes son calcio y magnesio. En aguas aguas oceáni oceánicas cas el conten contenido ido de clorur cloruro o de sodio promedio es del orden de 2.6 % (en peso). El clor clorur uro o es esen esenci cial al para para la buen buenaa salu salud, d, prese preserva rva del balanc balancee áci ácido do base base en la sangre sangre,, colabora en la absorción de potasio, contribuye en la habilidad de la sangre de transportar dióxido de carb carbon ono o. El clo cloruro ruro de sodio odio es utili tiliza zado do popul popularm arment entee como como aderez aderezo o de las comida comidass y como como cons conser erva vado dorr. Es cons consid ider erad ado o como como un aditivo en los alimentos y utilizado como tal en la industria alimenticia. Si bien el cloruro de sodio no es tóxi tóxico co,, hay que tener tener en cuen cuenta ta que que la toxici toxicidad dad de una sustan sustancia cia está está estrec estrecham hament entee liga ligada da con con la vía vía de ingr ingres eso o al orga organi nismo smo,, la cantidad y el período de exposición¹. Es por esta
a b c
razón que en productos de ingesta diaria, agua y aliment alimentos, os, es import important antee saber saber el conten contenido ido de clorur cloruro o de sodio. sodio. Por eje ejempl mplo o el conten contenido ido de cloruro en agua potable no debe exceder los 300 mg/L. Por lo expuesto, en muchos productos alimenticios se cuantifica la cantidad de cloruros, como es el caso de la determinación en queso, lech leche, e, pesc pescad ado, o, sals salsas as,, bebi bebida dass alco alcohó hóli lica cass y analcohólicas. Para determinar determinar cloruros se utilizan utilizan titulacione titulacioness por precipitación, es decir se hace reaccionar el titu titula lant nte, e, en este este ca caso so nitra nitrato to de plat plata, a, con con el analito para firmar un precipitado y por medio del volumen utilizado calcular la cantidad de cloruros de una muestra. El nitrato de plata es el reactivo pre preci cipi pita tant ntee más más impo import rtan ante te y se usa usa para para determ determina inarr haloge halogenur nuros, os, anione anioness inorg inorgáni ánicos cos divale divalentes ntes,, merca mercapta ptanos nos y áci ácidos dos grasos grasos.. Estas Estas titu titula laci cion ones es se cono conoce cen n como como titu titula laci cion ones es argentométricas como por ejemplo los métodos de Mohr, Fajans, Volhard, Volhard, Gay-Lussac entre otros.²
2 2. Parte experimental
Se realizo el experimento conforme a la guía.³ 3. Resultados Tabla 1. Datos obtenidos en la práctica. Proceso
Cantidad de NaCl
Cantidad agente titulante
Estandarización del AgNO3 Estandarización del KSCN Método de Fajans Método de Mohr Método de Volhard
0,05 g No se utilizó 10 mL (0,12M) 10 mL (0,12M) 10 mL (0,12M)
10,5 mL AgNO3 9 mL KSCN 13,5 mL AgNO3 12,05 mL AgNO3 10,4 mL KSCN
Otros
10 mL AgNO3 0,2 mL "Blanco" 25,00mL AgNO3
Cantidad de cloruros en Solución de NaCl 0,12 M
0,12molNaCl 35,45gCl 3 = 4,254 x10 x gCl 1000 mL 1molNaCl −
% Clˉ = 4,254 * 10ˉ³ g Clˉ x 100 = 0,425%
0,0501g NaCl x
58,45 g NaCl
12,05 mL AgNO 3 - 0,2 mL "Blanco"= 12,03 mL AgNO3
Estandarización del AgNO 3 1 mol AgCl
Determinación de Cloruros por Método de Mohr
0,082molAgNO3
4
8,57 * 10 molAgCl −
=
M=8,57*10ˉ mol AgNO3/0,0105 L AgNO 3 =
1LAgNO3
1000 mLAgNO3
x
35,45gCl 1molAgCl
x
1000 mg 1g
% Clˉ = =
2,91 mg
35,45gCl 1molAgNO3
x 12,03*10ˉ³ L
AgNO3=0,035 g Clˉ
0,082 M 0,082molAgCl
x
0,035 g Cl¯ x100= 0,35% 10 mL NaCl
Porcentaje de Error
Clˉ/mL AgNO3
0,350 Estandarización del KSCN
−
0,425
0,425
X 100 = 17,647%
C1V1=C2V2
(0,082mol / L)(0,010L) C2= =0,091M 0,009L
Determinación de Cloruros por Método de Volhard
Determinación de Cloruros por Método de Fajans
0,082molAgNO3
0,082molAgNO3 1LAgNO3
x
1molCl 1molAgNO3
x
1molAg 1molAgNO3
x 25*10ˉ³ L
AgNO3= 2,05*10ˉ³ mol Ag
35,45gCl 1molCl
1LAgNO3
x
=
2,91*10ˉ³
0,091molKSCN 1molSCN x10,4*10ˉ³ L x 1LKSCN 1molKSCN
2,91*10ˉ³ g Cl/L AgNO 3 x 13,5*10ˉ³ L AgNO 3=
KSCN = 9,46*10ˉ mol SCNˉ
0,039 gCl
−
2,05*10ˉ³ mol Ag - 9,46*10ˉ mol SCNˉ =
0,039 g Cl x100 = 0,39% % Clˉ = 10 ml NaCl
1,10*10ˉ³
% Clˉ = Porcentaje de Error
0,390
−
0,425
0,425
(1,10 *10¯³mol)(35,45g Cl) = 0,39% 10 mL NaCl
X 100 = 8,235% Porcentaje de Error
0,390
−
0,425
0,425 4. Análisis
X 100 = 8,235%
3 La primera argentometría, para la determ determina inació ción n de los clorur cloruros os prese presente ntess en una solución fue el método de Fajans. En este método, se utili ilizó como omo indica icador la fluoresceína, que es un ácido débil orgánico. Al comenzar la titulación, se observó un color blanco y luego un color rosa esto se debe a que los iones plata se ven atraídos electromagnéticamente por los iones cloruro, de mane manera ra que que esto estoss form formar aron on la sal sal de cloruro de plata (AgCl). Al formarse la masa de cloruro de plata, los iones de plata siguen atra atraye yend ndo o a los los ione ioness clor clorur uro, o, per pero al momento en que ya no hay iones cloruro en solución, es decir, ya todos formaron cloruro de plata, dichos iones de plata, atraen al ion fluoresceínato.² Que en su estado normal es
de color amarillo verdoso pero al se atraída por los iones plata, se ve instigada, por lo tanto su coloración pasa a un color rosa. Al darse esta coloración se infiere, que todos los iones cloruro han formado cloruro de plata. Por lo tanto, como la relación estequiométrica en el cloruro de plata es 1:1, se puede decir que que los los mole moless de plat plataa con consumi sumido doss son son equi equiva vale lent ntes es a los los mole moless de clor clorur uros os en solución. En el el método de Mohr Mohr se realizó un ensayo en blanco para hacer la corrección que se debe aplica icar a los los resultad tados de la valoració valoración n y para determin determinar ar la cantidad cantidad de cloruros presentes en el agua esto con el fin de prec precis isar ar que que la cant cantid idad ad de clor clorur uros os a obtener solo sean del cloruro de sodio y no de la disolución con el agua, Además, el método de Mohr debe realizarse en una solución de función n del indica indicador dor de pH 7 a 10. La funció
cromato de potasio (K 2CrO4 ) es de aunarse al primer exceso de ion plata formando Ag 2CrO4 y logr logran ando do un prec precip ipit itad ado o de colo colorr rojo rojo anaranjado , es decir que al momento de que se se acab acaban an los los ione ioness clor clorur uro o (Clˉ (Clˉ)) por por la formación de AgCl en solución, el ion plata (Ag+) “agarra” por mencionarlo de alguna manera a los iones cromato² (CrO 4ˉ), aquello
se debe a que el cloruro de plata es menos soluble que el cromato de plata. Cl- + Ag+ → AgCl Kps = 1,8*10ˉ¹º Precipitado Blanco CrO4-- + 2Ag+ → Ag2CrO4 Kps = 1,1 *10ˉ¹² Los errores de estos métodos se deben a la sobresaturación, es decir que la solubilidad solubilidad
Precipitado Marrón En el méto método do de Volha olhard rd,, se real realiz izó ó una una titulac titulación ión indire indirecta cta de los iones iones clorur cloruro o en solución, con alumbre férrico como indicador. indicador. El vocablo indirecto alude, a que en realidad lo que se tituló es el exceso de plata y no los clor clorur uros os.. Cuan Cuando do se agre agregó gó la plét plétor oraa de Nit Nitra rato to de Plat Plataa (AgN (AgNO O3), el efecto de precipitación se hizo notar en un santiamén, precisan precisando do que todos los cloruros cloruros formaron formaron AgCl AgCl,, es deci decirr, se pre precipit ipitaaron tod todos (cuantitativamente) los cloruros en forma de cloruro de plata, y luego, se filtró para que el precipitado no influyera en la titulacion con tiocia tiocianat nato. o. Luego Luego se tituló tituló de regre regreso so con tiocianato de potasio (KSCN), para producir la precipitación de los iones plata en exceso y luego de que todos los iones plata queden en una cantidad mínima, aparece el acomplej acomplejamien amiento to del tiocianato, tiocianato, provocan provocando do la vicisitud de color en la solución, ya que el tiocianofe tiocianoferrat rrato o (II) férrico férrico (Fe(FeSC (Fe(FeSCN) N) 3), es soluble y alubra o tiñe la solución de un color café rojizo. Esta titulación se da en medio ácido para evitar la producción de hidróxido férrico, el cual es muy soluble y no permitiría la formación del complejo por eso se agrego 1 mL de HNO3 para evitar la hidrólisis del hierro.²
Ag+ + SCNˉ AgSCN Precipitado Fe+³ + FeSCNˉ Fe(FeSCN) 3 Complejo color café rojizo.
También se pueden tener las formas oxidadas de los haluros por medio de tratamientos con sulfato o nitrito, valorando después el haluro con ion plata, de la forma usual. Rara vez se valora el yoduro con ion plata, debido a la intensa coprecipitacion que tiene lugar sobre el yoduro de plata. Para este caso en particular exis existe ten n otro otross méto método doss mas mas adec adecua uado doss y tampoco se aplica el método a la determinación de halógenos libres, que puede real realiz izar arse se del del mism mismo o modo modo por por mejo mejore ress procedimientos. en un punto en especifico fue mayor que la solubilidad del sistema,² esto ocurre por que
4 no se siguen los pasos elementales para una cuasi-perfecta dilución que son: la agitación cons consta tant nte, e, titul titular ar en cali calien ente te y agre agrega garr el titulan titulante te lentam lentament ente. e. Si no se hacen hacen estos estos pasos lo que va a ocurrir es que el proceso de nucl nuclea eaci cion on se va a pron pronun unci ciar ar mas mas que que el proceso de crecimiento. Aunque en el método de Volhard se pueden presentar más errores por que en este, la formación de coloides es inminente y esto embroma el filtrado. 5. Conclusiones
El método de Mohr fue menos exacto que los demás. El méto método do de Volha olhard rd es más más prop propen enso so a presentar mas yerros con respecto a los otros méto método doss por por que que en este este hay hay que que hace hacer r filtr iltraado, lava lavad do, acid acidif ific icac ació ión n (evita vitar r hidr hidról ólis isis is del del Fe+³ Fe+³)) y adem además ás que que no se determina la cantidad de cloruros directamente. El método de Fajans es el método más exacto de los 3 métodos. Los error errores es de sobres sobresatu aturac ración ión se pueden pueden evita evitarr fáci fácilme lment ntee si se tien tienee en cuen cuenta ta la agitación, el calentamiento y la l a agregación del titulante lentamente. Bibliografía Microsoft Corporación Corporación.. Microsoft 1. Microsoft Microsoft Encarta Encarta
2007. 2. Ayres Análisis is Químic Químico o yres,, Gilbert Gilbert H.; Anális Cuantitativo. Harla Ed., México 1970 3. Universidad del Valle. Departamento de
Químic Químicaa Ed. Guía Guía labor laborato atorio rio de quími química ca analítica. 4. www.ufrj.br/quimica/practica www.ufrj.br/quimica/practica Marzo10/2007
