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Una vez estuvo algo y después no
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Fecha de entrega: 24/Sep/
Introducción:
Este trabajo experimental tuvo como finalidad demostrar la importancia que tiene la acidez en la formación de los precipitados Ag ₂ CrO ₄ y Ag ₂ OH factibles de precipitar en el método de Mohr siendo preciso solo cuidando las condiciones de acidez con la ayuda del diagrama de Existencia de predominio en el que se identifica que la trayectoria de saturación está relacionada logarítmicamente con la solubilidad condicional, la constante condicional de solubilidad y la concentración de saturación de plata(I), siendo diferente para los sólidos Ag ₂ CrO ₄ y Ag ₂ OH. El método de Mohr involucra la determinación cuantitativa de iones cloruro, bromuro o cianuro por medio de la titulación con una solución estándar de nitrato de plata utilizando cromato de sodio o potasio como indicador químico de fin de valoración. El fundamento consiste en que el catión Ag+ reaccionará en primer lugar con el anión Cl− de la muestra; al consumirse cuantitativamente el Cl−, el ion reaccionará con el primer exceso de Ag+ proveniente del titulante formando el sólido rojizo Ag ₂ CrO ₄ , el cual marca el punto final de la titulación; el volumen de disolución de Ag+ requerido para que aparezca el Ag ₂ CrO ₄ corresponde al punto de equivalencia. Así, la precisión y exactitud está señalada por la formación del sólido Ag ₂ CrO ₄. Dado que este compuesto debe precipitar, la hidrólisis de ión cromato debe evitarse, así como la formación del Ag ₂ O durante el análisis. Objetivo general: Se interpretará la información química que puede obtenerse de los diagramas de existencia predominio para la justificación experimental de la formación y disolución de precipitados. Objetivos específicos: Escribir el equilibrio representativo de solubilidad bajo la(s) condición(es) de amortiguamiento que se imponen en el modelo acuoso a través de los Diagramas de existencia de predominio. Calcular la constante de solubilidad condicional de los sólidos involucrados bajo la(s) condición(es) de amortiguamiento a través de la identificación del equilibrio químico representativo de solubilidad para verificar la relación que guarda ésta con la solubilidad molar condicional Calcular la solubilidad molar condicional de los sólidos involucrados bajo la(s) condición(es) de amortiguamiento a través de la identificación del equilibrio químico representativo de solubilidad para predecir la existencia del precipitado Calcular la máxima cantidad de sólido que puede disolverse a la(s) condición(es) de amortiguamiento impuesta(s) a través del valor de la solubilidad molar condicional para constatar la cantidad que es suficiente en la saturación del sistema PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
● Para la solución de nitrato de plata se partió de una solución estandarizada con concentración de 0.0986 M ~ 0.1M (proporcionada por las asesoras), de la cual se tomaron 5 ml y se llevaron a un aforo de 10 ml.
(0.0986(10 M ml )(5) ml ) (^) = 0.0493 M ➯ concentración real del nitrato de plata utilizado para la experimentación.
Características de K 2 CrO 4
Amarillo intenso Características de AgNO 3
Incoloro
Características de AgNO 3
Incoloro Características de KOH
Incoloro
Características de la mezcla
Anaranjado-rojizo Características de la mezcla
Solución turbia con precipitado cafe
Tabla 2.- Experimento B, el ion cromato y su dependencia con la acidez.
pH pH experimental Observaciones Observaciones + 0. ml AgNO 3
0 0 Se oscureció el color inicial (amarillo)
Turbidez y precipitado blanco
2 2 Se oscureció el color inicial (amarillo)
Sin cambios
3 3 Sin cambios Precipitado naranja oscuro
Impuesto por la mezcla
11 11 Sin cambios Turbidez naranja
13 13 Sin cambios Turbidez, partículas de color cafe
Análisis de resultados
Observaciones del experimento C (influencia del pH sobre la formación de los precipitados Ag 2 CrO 4 y AgOH), corresponde a la última columna de la tabla 2.
En la primera reacción realizada en la parte A, se genera el cromato de plata, el cual se visualiza como una suspensión de tonalidad anaranjada-rojiza, es decir, un sólido denso que no deja pasar la luz a través de la mezcla.
CrO 4 2−^ + 2 Ag +^ Ag 2 CrO 4 ⬇ Kp = 1 0 11.
Para la segunda reacción de la parte A, se observó un precipitado denso de AgOH color café, provocando que la mezcla se atenuará.
2 Ag +^ + OH −^ AgOH⬇ Kp = 1 0 7.
En comparación, los sólidos formados en esta parte experimental: el cromato de plata es más soluble que el hidróxido de plata, pero la reacción de formación del hidroxocomplejo (AgOH) es más espontánea que la formación del cromato de plata.
PRESENTES A CADA pH SE REALIZARON LAS ESCALAS DE ZONAS DE PREDOMINIO
En la cual si se favorece la saturación, entonces
dos fases coexisten simultáneamente: la fase líquida (disolución acuosa) y la fase
Se calcula la concentración del ion cromato
|| CrO 4 || = (0.1^ (4.1 ml )(0.02 ml ) M^ )^ = 0 .00975 M
la cual se compara con la solubilidad condicional (0.017M) para establecer que la concentración del ion cromato aún no es la mínima necesaria para formar un sólido.
En este pH pudimos observar que en el sistema se formó un precipitado blanco pero observando el diagrama de existencia de predominio en este pH no se puede formar un precipitado de las especies de Cromato por lo que podemos asociar el precipitado blanco a la reacción de los iones de plata en el sistema junto con los iones cloruros que se encuentran solvatados en el agua destilada ya que al no encontrarse desionizada presenta los cloruros en ella.
pH=
Las especies presente siguen siendo Ag/Ag 2 CrO 4 ↓
H +^ + Ag 2 CrO (^) 4 ⬇↔ 2 Ag +^ + (^) H CrO 4 −
eq) 2S S
−11. 4(1)(14) = 2.716 x^10
−5 (^) log (2.716 x 10 −5 (^) ) = 10−4.56 (^) = Ks ´
3 4
Para calcular la concentración del ion cromato
|| CrO (^) 4 ´ || = (0.1^ (4.1 ml )(0.02 ml ) M^ )^ = 0 .00975 M
la cual se compara con la solubilidad condicional (0.01902M) para establecer que la concentración del ion cromato aún no es la mínima necesaria para formar un sólido.
A pH=
Las especies presente son Ag/Ag 2 CrO 4 ↓
H +^ + Ag 2 CrO (^) 4 ⬇↔ 2 Ag +^ + (^) H CrO 4 −
eq) 2S S
−11. 4(1)(14) = 2.716 x^10
−5 (^) log (2.716 x 10 −5 (^) ) = 10−4.56 (^) = Ks ´
3 4
Para calcular la concentración del ion cromato se realizó el cálculo
|| CrO (^) 4 ´ || = (0.1^ (4.1 ml )(0.02 ml ) M^ )^ = 0 .00975 M
la cual se compara con la solubilidad condicional (0.01902M) para establecer que la concentración del ion cromato aún no es la mínima necesaria para formar un sólido.
A pH impuesto por la mezcla.
La solubilidad molar será igual a la solubilidad iónica cuando se encuentre en las condiciones termodinámicas apropiadas.
Ag 2 CrO (^) 4 ⬇↔ 2 Ag +^ + (^) CrO 2− 4
eq) 2S S
Para obtener el producto iónico se relaciona
Máxima solubilidad
La solubilidad molar del ion cromato se expresa:
K s = (0.0493)^2 ( S ) ➨ || CrO 4 2−|| S=^10 M
−11. (0.0493)^2 = 4.616 x^10
−
La solubilidad molar de la plata se expresa como:
Para los pH´s básicos se plantea la siguiente reacción y se determina la solubilidad
AgOH ( s ) ↔ Ag +^ + OH −^ Ks = 107.
eq) S S
lo cual indica que la concentración de Ag es mayor en comparación con la cantidad minima requerida, por que lo que existe un precipitado que corresponde a AgOH.
Conociendo estos valores se puede calcular la cantidad de sólido precipitado mediante:
1 .2024 x 10 −3^ M − 10 −4.91^ = 1.19009 x 10 −3 M
1 .19009 x 10 −3 mol L ( 124.88 molg^ )( 10001 LmL )( 4.1 mL )^ = 6.0933 x 10 −4 g ó 0.60933 mg de Hidróxido de plata
Conclusiones: Se comprobó la influencia de un pH impuesto en un sistema de plata. Esto se vió reflejado en el sólido precipitado en cada sistema y sus condiciones particulares, a partir de lo observado se pudieron determinar los equilibrios químicos que representan cada sistema, así como sus constantes de solubilidad condicional de amortiguamiento. Finalmente debido a los resultados obtenidos y verificados en el Diagrama de Existencia de Zona Predominio, se logró obtener tanto la solubilidad molar del sistema, así como su cantidad máxima soluble en cada sistema, denotando así la importancia del uso del método de Mohr. Asi mismo se comprobó mediante cálculos la cantidad de sólido que se formó en los sistemas donde se cumplian las condiciones para observar precipitado.
Referencias:
● Rojas, H. A. y Ramírez, S. M. T., Constantes condicionales de un equilibrio químico bajo condiciones de amortiguamiento. En Rojas, H. A. y Ramírez, S. M. T.(eds.), Colección de Química Analítica: II. Equilibrio químico de disoluciones con medio amortiguado (pp. 3-14). México, D.F., México: Universidad Nacional Autónoma de México, 1991
