Il metodo di Mohr, dovuto a Karl Friedrich Mohr, è usato per la determinazione di cloruri e bromuri; il titolante è costituito da una soluzione di nitrato di argento e il cromato di potassio, usato come indicatore, dà un precipitato rosso di cromato di argento, dopo che hanno reagito tutti gli ioni cloruro.
Il metodo di Volhard è un esempio di retrotitolazione in cui si aggiunge un eccesso di nitrato di argento all’analita. In seguito alla precipitazione del cloruro di argento l’eccesso dello ione Ag+ viene titolato con tiocianato in presenza di ferro(III).
Quando tutto il tiocianato di argento è precipitato, la prima goccia di titolante in eccesso reagisce con l’indicatore dando un composto di colore rosso sangue.
Nelle titolazioni per precipitazione si impiega come titolante un reagente che forma con l’analita un precipitato insolubile.
Con il metodo di Mohr prima della titolazione viene aggiunta alla soluzione una piccola quantità di cromato di sodio o di potassio, che conferisce un colore leggermente giallo. Durante la titolazione, finché sono presenti cloruri, la concentrazione di Ag + è troppo bassa per la formazione di cromato d’argento. La concentrazione di cationi argento vicino al punto equivalente cresce rapidamente, consentendo la precipitazione di cromato d’argento intensamente rosso che segnala il raggiungimento del punto finale.
Esercizi sul metodo di Mohr e di Volhard
1) Una lega contenente Argento avente massa 1.963 g è sciolta in acido nitrico e diluita fino ad un volume di 100.0 mL. Un’aliquota di 25.00 mL della soluzione è titolata con 27.19 mL di KSCN 0.1078 M. Calcolare la percentuale di argento presente nella lega
Le moli di KSCN sono pari a: 0.02719 L ∙ 0.1078 M = 0.002931
Le moli di argento presenti in 25.00 mL della soluzione sono quindi 0.002931
Quelle di argento presenti in 100.0 mL sono: 0.002931 ∙ 100.0/ 25.00 =0.01172
La massa di argento è quindi pari a: 0.01172 mol ( 107.87 g/mol)= 1.265 g
La percentuale di argento contenuta nella lega vale quindi: 1.265 ∙ 100/ 1.963 = 64.43 %
2) La percentuale di ioduro presente in un campione di 0.6712 g viene determinata con il metodo di Volhard. Vengono aggiunti 50.00 mL di AgNO3 0.05619 M e l’eccesso di Ag+ viene titolato con 35.14 mL di KSCN 0.05322 M. Calcolare la % di I– contenuta nel campione.
Le moli di AgNO3 sono 0.05000 L ∙ 0.05619 mol/L = 0.002810
Quelle in eccesso di AgNO3 sono pari a quelle di KSCN ovvero 0.03514 L ∙ 0.05322= 0.001870
Le moli di I– titolate da AgNO3 sono quindi pari a 0.002810 – 0.001870 = 0.0009400
La massa di I– vale quindi 0.0009400 mol ∙ 126.9 g/mol=0.1193 g
La percentuale di I– nel campione è quindi 0.1193 ∙ 100/ 0.6712 = 17.77
3) Un campione di KCl e NaBr di massa 0.3172 g viene dissolto in 50.0 mL di acqua e titolato secondo il metodo di Mohr. Per raggiungere il punto equivalente sono necessari 36.14 mL di AgNO3 0.1120 M. Calcolare la percentuale di KCl contenuta nel campione
Le moli di AgNO3 necessarie per titolare gli ioni cloruro e bromuro presenti nel campione sono pari a:
moli di AgNO3 = 0.03614 L ∙ 0.1120 mol/L = 0.004048
con formazione di un precipitato di AgCl e AgBr.
Pertanto si ha: moli di KCl + moli di NaBr = 0.004048
Riscriviamo la precedente equazione in termini di masse sostituendo le moli di KCl con massa di KCl/ 74.551 g/mol e le moli di NaBr con massa di NaBr/102.89 g/mol. Si ha quindi:
massa di KCl/ 74.551 g/mol + massa di NaBr/102.89 g/mol = 0.004048
Peraltro sappiamo che massa di KCl + massa di NaBr = 0.312
Indicando con x la massa di KCl e con y la massa di NaBr si hanno così le due equazioni:
x + y = 0.3172
x/ 74.551 + y/ 102.89 = 0.004048
dalla seconda equazione
102.89 x + 74.551 y = 31.05
Dalla prima equazione y = 0.3172 – x
Sostituendo questa espressione nella precedente si ha:
102.89 x + 74.551 (0.3172-x) = 31.05
102.89 x + 23.65 – 74.551 x = 31.05
28.34 x = 7.400
Da cui x = 0.2611 che corrisponde alla massa di KCl
La percentuale di KCl contenuta nel campione è quindi:
% KCl = 0.2611 ∙ 100/ 0.3172 = 82.31