Лабораторна робота 15 Визначення вмісту хлоридів у природних водах за методом Мору

Найважливіший показник якості води – вміст у ній хлоридів. У воді, що використовується для водопостачання, вміст хлоридів не повинен перевищувати 300 мг/дм³.

Визначення хлоридів можливе за допомогою реакції

Ag⁺ + Cl^- → AgCl

Досліджувану воду титрують розчином аргентуму(I) нітрату в нейтральному або слабколужному середовищі за наявності калію хромату(VI). Після осадження Cl^--іонів надлишок іонів утворює оранжево-червоний осад Ag₂CrО₄.

Важливо правильно підібрати концентрацію індикатора. У разі додавання великої кількості хромату кінцева точка титрування передує точці еквівалентності. Якщо хромат введений недостатньо, то кінцеву точку фіксують пізніше.

У методі Мору важливу роль відіграє кислотність розчину. У кислих розчинах частина індикатора наявна у вигляді НCrO₄^-, а не у вигляді CrО₄^2-, таким чином, для утворення осаду Ag₂CrО₄ потрібно більше індикатора. Ідеальне значення рН для титрування – приблизно 8. Воно досягається додаванням до розчину твердого кальцію(II) карбонату. У більш лужних розчинах можливе осадження аргентуму(I) карбонату або аргентуму(I) гідроксиду.

Реактиви, обладнання: K₂CrO₄, w = 5%, NaCl, T = 0,823900 мг/см³; AgNO₃, T(AgNO₃/Cl^-) = 0,500000 мг/см³, w = 10%; бюретка ємністю 25 см³, колба для титрування ємністю 250 см³, піпетка ємністю 10–25 см³.

Хід роботи

Приблизна оцінка кількісного вмісту хлоридів

У пробірку помістимо 5 см³ досліджуваної води та додамо 3–5 крапель аргентуму(I) нітрату (w = 10%). Приблизний вміст хлоридів визначимо за осадом або помутнінням із використанням даних табл. 3.

Таблиця 3

Визначення концентрації хлоридів

Ефект, який спостерігають	Концентрація хлоридів, мг/дм3
Опалесценція, або слабке помутніння	1–10
Сильне помутніння	10–50
Коагуляція дисперсної фази	50–100
Білий об’ємний осад	Більше 100

Кількісне визначення вмісту хлоридів

Залежно від вмісту хлоридів відберемо у дві колби по 100 см³ досліджуваної води із вмістом Cl^- -іонів, не меншим 100 мг/дм³, або 10–20 см³ із вмістом Cl^--іонів, більшим 100 мг/дм³. В останньому випадку доведемо загальний об’єм до 100 см³ дистильованою водою. У колбу додамо 1 см³ розчину K₂CrО₄ і відтитруємо стандартним розчином AgNO₃ до появи світло-жовтогарячого відтінку. Вміст Cl^--іонів (мг/дм³) розрахуємо за формулою

,

де V(AgNO₃) – об’єм стандартного розчину нітрату срібла, витрачений на титрування, см³; Т(AgNO₃/Cl^-) – маса Cl^--іонів, що відповідає 1 см³ розчину AgNO₃; V – об’єм води, узятий для аналізу, см³.

З огляду на вищенаведене зробіть висновок про придатність води для водопостачання населенню.

Контрольні запитання та завдання

1. Укажіть індикатор і напишіть рівняння реакції, що проходить у кінцевій точці титрування роданід-іону нітратом аргентуму(I) за методом адсорбційних індикаторів.

2. Подайте схему аналізу зразка, який містить воду, хлоридну, сульфатну та хлорну кислоти. Методи повинні бути тільки титриметричними. Вміст води можна визначити за різницею.

3. Знайдіть у хімічному довіднику значення розчинності аргентуму(I) фториду. Чи можливо визначити фторид титруванням стандартним розчином аргентуму(I) нітрату

4. На підставі ДР_AgCl розрахували, що в кінцевій точці титрування рAg повинен бути 5,0. Застосувавши ДР_AgCl, з’ясуйте, за якої концентрації хромату починає осаджуватися Ag₂CrО₄ , якщо рAg = 5,0. ДР_AgCl = 1,3·10^-12?

5. Розрахуйте рCl та рAg у ході титрування калію хлориду нітратом аргентуму(I), якщо до 20,00 см³ 0,0500 М розчину КCl додали 0,0500 М розчину AgNO₃ в об’ємі: а) 19,00 см³; б) 20,00 см³; 21,00 см³.

6. Яку масу наважки калію броміду слід взяти для приготування 250 см³ розчину, на титрування 20,00 см³ якого необхідно витратити 17,50 см³ 0,0500 М розчину AgNO₃?