Informe De Analisis Cloruros

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Análisis de cloruros Vinasco J.a, Jaramillo D.b, Betancourt R.c Departamento Tecnología Química, Universidad del Valle, Campus Meléndez, Santiago de Cali, Valle del Cauca, COL Miércoles, 14 de marzo del 2007

Resumen

Las determinaciones 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 AgNO3 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 indirectamente. De estos métodos se obtuvieron porcentajes de cloruros 0,39%, 0,35%, 0,39 y Con un porcentaje de error de 8,235%, 16,647% y 8,235% respectivamente. Palabras clave: Fajans, Mohr, Volhard

1. Introducción El ion cloruro está ampliamente distribuido en la naturaleza, principalmente formando parte de cloruro de sodio. En el agua el contenido 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 oceánicas el contenido de cloruro de sodio promedio es del orden de 2.6 % (en peso). El cloruro es esencial para la buena salud, preserva del balance ácido base en la sangre, colabora en la absorción de potasio, contribuye en la habilidad de la sangre de transportar dióxido de carbono. El cloruro de sodio es utilizado popularmente como aderezo de las comidas y como conservador. Es considerado como un aditivo en los alimentos y utilizado como tal en la industria alimenticia. Si bien el cloruro de sodio no es tóxico, hay que tener en cuenta que la toxicidad de una sustancia está estrechamente ligada con la vía de ingreso al organismo, la cantidad y el período de exposición¹. Es por esta

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razón que en productos de ingesta diaria, agua y alimentos, es importante saber el contenido de cloruro de sodio. Por ejemplo el contenido 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, leche, pescado, salsas, bebidas alcohólicas y analcohólicas. Para determinar cloruros se utilizan titulaciones por precipitación, es decir se hace reaccionar el titulante, en este caso nitrato de plata, 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 precipitante más importante y se usa para determinar halogenuros, aniones inorgánicos divalentes, mercaptanos y ácidos grasos. Estas titulaciones se conocen como titulaciones argentométricas como por ejemplo los métodos de Mohr, Fajans, 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 Estandarización del AgNO3 Estandarización del KSCN Método de Fajans Método de Mohr Método de Volhard

Cantidad de NaCl 0,05 g No se utilizó 10 mL (0,12M) 10 mL (0,12M) 10 mL (0,12M)

Cantidad agente titulante 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 x = 4,254 x10 −3 gCl 1000mL 1molNaCl % Clˉ = 4,254 * 10ˉ³ g Clˉ x 100 = 0,425% Estandarización del AgNO3 1 mol AgCl 0,0501g NaCl x =8,57 * 10 − 4 molAgCl 58,45 g NaCl

M=8,57*10ˉ mol AgNO3/0,0105 L AgNO3 = 0,082 M 0,082molAgCl 35,45gCl 1000mg x x = 2,91 mg 1000mLAgNO3 1molAgCl 1g

Clˉ/mL AgNO3 Estandarización del KSCN C1V1=C2V2 C2=

(0,082mol / L)(0,010L) =0,091M 0,009L

Determinación de Cloruros por Método de Fajans 0,082molAgNO3 35,45gCl 1molCl x x = 1LAgNO 3 1molAgNO3 1molCl

2,91*10ˉ³ 2,91*10ˉ³ g Cl/L AgNO3 x 13,5*10ˉ³ L AgNO3= 0,039 gCl % Clˉ =

0,039 g Cl x100 = 0,39% 10 ml NaCl

Porcentaje de Error

0,390 − 0,425 X 100 = 8,235% 0,425

Determinación de Cloruros por Método de Mohr 12,05 mL AgNO3 - 0,2 mL "Blanco"= 12,03 mL AgNO3 0,082molAgNO3 35,45gCl x x 12,03*10ˉ³ L 1LAgNO 3 1molAgNO3

AgNO3=0,035 g Clˉ % Clˉ =

0,035 g Cl¯ x100= 0,35% 10 mL NaCl

Porcentaje de Error

0,350 − 0,425 X 100 = 17,647% 0,425 Determinación de Cloruros por Método de Volhard 0,082molAgNO3 1molAg x x 25*10ˉ³ L 1LAgNO 3 1molAgNO3

AgNO3= 2,05*10ˉ³ mol Ag

0,091molKSCN 1molSCN − x10,4*10ˉ³ L x 1LKSCN 1molKSCN KSCN = 9,46*10ˉ mol SCNˉ 2,05*10ˉ³ mol Ag - 9,46*10ˉ mol SCNˉ = 1,10*10ˉ³ % Clˉ =

(1,10 *10¯³mol)(35,45g Cl) = 0,39% 10 mL NaCl

Porcentaje de Error

0,390 − 0,425 X 100 = 8,235% 0,425 4. Análisis

3 La primera argentometría, para la determinación de los cloruros presentes en una solución fue el método de Fajans. En este método, se utilizó como indicador 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 manera que estos formaron la sal de cloruro de plata (AgCl). Al formarse la masa de cloruro de plata, los iones de plata siguen atrayendo a los iones cloruro, 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 los moles de plata consumidos son equivalentes a los moles de cloruros en solución. En el método de Mohr se realizó un ensayo en blanco para hacer la corrección que se debe aplicar a los resultados de la valoración y para determinar la cantidad de cloruros presentes en el agua esto con el fin de precisar que la cantidad de cloruros 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 pH 7 a 10. La función del indicador de cromato de potasio (K2CrO4 ) es de aunarse al primer exceso de ion plata formando Ag2CrO4 y logrando un precipitado de color rojo anaranjado , es decir que al momento de que se acaban los iones cloruro (Clˉ) por la formación de AgCl en solución, el ion plata (Ag+) “agarra” por mencionarlo de alguna manera a los iones cromato² (CrO4ˉ), 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

Precipitado Marrón En el método de Volhard, se realizó una titulación indirecta de los iones cloruro en solución, con alumbre férrico como indicador. El vocablo indirecto alude, a que en realidad lo que se tituló es el exceso de plata y no los cloruros. Cuando se agregó la plétora de Nitrato de Plata (AgNO3), el efecto de precipitación se hizo notar en un santiamén, precisando que todos los cloruros formaron AgCl, es decir, se precipitaron todos (cuantitativamente) los cloruros en forma de cloruro de plata, y luego, se filtró para que el precipitado no influyera en la titulacion con tiocianato. Luego se tituló de regreso 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 acomplejamiento del tiocianato, provocando la vicisitud de color en la solución, ya que el tiocianoferrato (II) férrico (Fe(FeSCN)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 existen otros métodos mas adecuados y tampoco se aplica el método a la determinación de halógenos libres, que puede realizarse del mismo modo por mejores 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 constante, titular en caliente y agregar el titulante lentamente. Si no se hacen estos pasos lo que va a ocurrir es que el proceso de nucleacion se va a pronunciar mas 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 método de Volhard es más propenso a presentar mas yerros con respecto a los otros métodos por que en este hay que hacer filtrado, lavado, acidificación (evitar hidrólisis del Fe+³) y además que no se determina la cantidad de cloruros directamente. El método de Fajans es el método más exacto de los 3 métodos. Los errores de sobresaturación se pueden evitar fácilmente si se tiene en cuenta la agitación, el calentamiento y la agregación del titulante lentamente. Bibliografía 1. Microsoft Corporación. Microsoft Encarta 2007.

2. Ayres, Gilbert H.; Análisis Químico Cuantitativo. Harla Ed., México 1970 3. Universidad del Valle. Departamento de Química Ed. Guía laboratorio de química analítica. 4. www.ufrj.br/quimica/practica Marzo10/2007