FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

Cianuros y Cloruros

1. – OBJETIVOS.Realizar la titulación por los métodos de Liebig para la determinación de cianuros y

el método de Mohr para la determinación de cloruros.

2. – FUNDAMENTO TEORICO.Los métodos volumétricos requieren el uso de indicadores, es decir de artificios que

pongan de manifiesto el punto de equivalencia o sea el instante en que el reactivo y la sustancia se hallen en el proporción estequiométrica. Presentan los procedimientos volumétricos otro inconveniente que radica en el hecho de que la solubilidad de una sal es muchas veces apreciable en las soluciones en las que solo se hallan cantidades equivalentes de los iones y en las que no se puede utilizar el efecto del Ion común para disminuir la solubilidad. Para comprender este último concepto es esencial el cono cimiento de la teoría del producto de solubilidad.

Producto de Solubilidad.- para la volumétrica trataremos ahora de un tipo diferente de equilibrio que es el que existe entre un sólido y la solución saturada del mismo. Este equilibrio se llama heterogéneo puesto que en el deben considerase, por lo menos, dos estados de la materia, el sólido y el líquido.

Indicadores para las valoraciones de precipitación.Cuando es posible seguir el transcurso de estas valoraciones mediante métodos

electrométricos y determinar por tanto, mediante ellos el punto final de la valoración, en la práctica se prefiere hacer uso de otros medios. Son muchos los métodos que se han sugerido para la determinación visual de los puntos finales en estas valoraciones.

Formación de un compuesto soluble de color característico. - este tipo de indicadores se emplea , por ejemplo en la determinación de la plata por el método de Volhard, que utiliza como reactivo una solución tipo de un tiocianato soluble y una solución saturada de alumbre férrico o nitrato férrico como indicador. Una vez terminada la reacción, La primera gota en exceso reacciona con los iones férricos presentes para formar el complejo: Fe (CNS)+2 , por lo que la solución adquiere un color pardo rojizo débil . Este método se puede utilizar para la determinación indirecta de haluros. Para el análisis de bromuros y Yoduros, se añade un exceso de la solución valorada de nitrato de plata, determinándose a continuación este exceso mediante la solución de tiocianato en la forma descrita. En la valoración de cloruro, dado que el cloruro de plata es más soluble que el sulfocianuro de plata, es preciso retirar de aquel del seno de la disolución, antes de proceder a la valoración de plata en exceso añadido.

Calculo de los resultados obtenidos en las reacciones de precipitaciónLos resultados obtenidos en las valoraciones por precipitación pueden ser

calculados de manera muy sencilla, si se tiene presente el concepto de miliequivalente, ello obliga naturalmente a la utilización de soluciones de normalidad conocida y necesita de un perfecto cono cimiento de los pesos equivalentes de las sustancias que intervienen en estas precipitaciones.

Los equivalentes de las sustancias que intervienen en este tipo de reacciones se calculan siempre tomando como base un equivalente del catión que interviene como fundamental en el proceso.

El peso equivalente de un ion equivalente es su peso atómico dividido por su carga.Si el metal es monovalente el peso equivalente por tal; igual al peso atómico y si

fuera bivalente el peso equivalente seria el peso atómico dividido entre dos , por te si fuera trivalente, etc. Por lo tanto para calcular el peso equivalente del reactivo se necesita el cálculo de su peso molecular para que reaccione con un peso equivalente del catión. Por ejemplo dado que un Ag+ reacciona con el Cl- , el peso equivalente de ambos es equivalente a su peso atómico.

CIANUROS Y CLORUROS

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

METODOS DE ANALISIS

Las reacciones de precipitación más frecuentemente empleadas en análisis son las que se utilizan como reactivo disolución de AgNO3 para la determinación de haluros o pseudo haluros, es por ello que en la sección destinada a los estudios de los procedimientos prácticos se describen detalladamente los procedimientos más importantes de entre los que utilizan el nitrato de plata.

Método de Liebig

Fundamento. El método de Liebig se fundamenta en que si se tiene una solución débilmente alcalina de un cianuro alcalino se le agrega una cantidad de KI en gotas luego se le titula con AgNO3 se observa la aparición de un precipitado blanquecino de cianuro argéntico que inicialmente desaparece; apareciendo un enturbamiento, indica que el cianuro sodico se ha gastado.

Método de Mohr

Fundamento. La precipitación de cloruros, en forma de sales de plata insolubles, puede constituir la base de un método exacto de análisis si se encuentra un medio conveniente para determinar cuando la precipitación es completa. Esto se puede hacer dejando el precipitado y ensayando la solución clara por adición de más nitrato de plata. Pero un procedimiento de esta índole aunque da excelentes resultados, es extremadamente molesto y su ejecución requiere varias horas. Si fuera posible encontrar una sal de plata insoluble de color oscuro mas soluble que la formada en la precipitación, la primera no precipitaría, hasta que prácticamente, hubiera precipitado todo el compuesto menos soluble, sales de esta índole, sales de plata y el arseniato de plata de color chocolate ya que los dos son mas solubles que el AgCl, de ellas el cromato da un punto final, mejor, por lo que es generalmente el que se emplea.

3. – PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

MATERIALES.Dos matraces ErlenmeyerUna buretaUn soporteDos vasos de precipitado.Una probeta.

REACTIVOS AgNO3 (Agente Titulante) NaCl NaCN Indicadores: K2CrO4, KI.

PROCEDIMIENTO.

Valoración del nitrato de Plata con cloruro de Sodio Químicamente pura.Pesamos 175.8 gramos de NaCl y lo diluimos con 40 ml de agua destilada, luego le

agregamos 6 gotas de K2CrO4.Primeros calculamos las milis moles de:

Luego planteamos la igualdad de equivalente:

#eq-g (NaCl) = # eq-g (AgNO3)

CIANUROS Y CLORUROS

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

n x = N1 V1

(1)(3) = N1 (30.8)N1 de nitrato de plata = 0.097569

Determinación de Cloruros:Pesamos 179.4 miligramos de NaCl de cocina y lo diluimos en 40 ml de agua destilada,

luego agregamos 6 gotas de K2CrO4.

Valoración del nitrato de Plata con Cianuro de Sodio.Tomamos 25 ml de la solución formada de Nitrato de plata y cianuro de Sodio,

agregamos 6 gotas de KI al 10%.VAGNO3 = 9.8 ml y la concentración de NaCN = 1 gr/L

Primeros calculamos las moles de:

Luego planteamos la igualdad de equivalente:

#eq-g (NaCN) = # eq-g (AgNO3)

n x = N1 V1

(5.1x10-4)(1) = N1 (9.8/1000)N1 de nitrato de plata = 0.052 normal

Determinación de Cianuros:Tomamos 25 ml de la solución problema agregamos 6 gotas de KI al 10% y titulamos

con nitrato de plato.

CIANUROS Y CLORUROS

0

50 ml

Solución de NaCl con gotas de cromato de potasio

Solución titulada con AgNO3 en el punto de equivalencia

0

50 ml

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

4. – CONCLUSIONES GENERALES DEL INFORME.

La utilización del Cromato de potasio como indicador se basa en la capacidad de cromato de dar con plata un precipitado pardo rojizo de Ag2CrO4, que en ciertas condiciones comienza a depositarse solo después de que los iones cloro que se determinan sean prácticamente precipitados por completo con AgCl. La causa de este fenómeno reside en la diferencia entre las magnitudes de solubilidad de cloruro y de cromato de plata.El método de Mohr se aplica para determinar la plata, los cloruros y bromuros (pero no se puede emplearlo para la determinación de yoduros y tiocianatos, puesto que, debido a los fenómenos de absorción los resultados se alteran notoriamenteEl método de Mohr es aplicable solo para la titulación en un medio neutro o débilmente alcalino (PH = 6.5 – 10) por cuanto Ag2CrO4 es soluble en ácidos y en su presencia no precipitará.

5. – RECOMENDACIONES.

Los materiales usados en el laboratorio deben estar respectivamente limpios, es decir lavados con agua y jabón y enjuagados con agua destilada.Tratar de economizar los reactivos en las soluciones tituladas.Se debe tener mucho cuidado al utilizar la solución titulante ya que un exceso de esta puede ocasionar malos cálculos.Seguir fielmente las recomendaciones de la guía de laboratorio para evitar errores a la hora de realizar los experimentos.

6. – DESARROLLO DEL CUESTIONARIO Y PROBLEMAS.

1. – Con los valores experimentales:a) Las concentraciones de las dos soluciones de nitrato de plata utilizadas.

Valoración del nitrato de Plata con cloruro de Sodio Químicamente pura.Pesamos 175.8 gramos de NaCl y lo diluimos con 40 ml de agua destilada, luego le

agregamos 6 gotas de K2CrO4.Primeros calculamos las milis moles de:

Luego planteamos la igualdad de equivalente:

#eq-g (NaCl) = # eq-g (AgNO3)

n x = N1 V1

(1)(3) = N1 (30.8)

CIANUROS Y CLORUROS

Solución Problema con gotas de yoduro de potasio

Solución titulada con AgNO3 en el punto de equivalencia

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

N1 de nitrato de plata = 0.097569

Valoración del nitrato de Plata con Cianuro de Sodio.Tomamos 25 ml de la solución formada de Nitrato de plata y cianuro de Sodio,

agregamos 6 gotas de KI al 10%.VAGNO3 = 9.8 ml y la concentración de NaCN = 1 gr/L

Primeros calculamos las moles de:

Luego planteamos la igualdad de equivalente:

#eq-g (NaCN) = # eq-g (AgNO3)

n x = N1 V1

(5.1x10-4)(1) = N1 (9.8/1000)N1 de nitrato de plata = 0.052 normal

b) La cantidad de Cloruro de Sodio en la Sal de Mesa.Disolvemos 179.4 mg de sal de cocina en 40 ml de agua.El volumen de nitrato de plata utilizado es 31 ml, con una normalidad de 0.097569

N.

#eq-g (NaCl) = # eq-g (AgNO3)

N1 V1= N2 V2

N1 (40) = (31)(0.097569)N1 de NaCl = 0.07561 N

n de NaCl = 0.0030244 moles.

W de NaCl = 0.1769274 grW de NaCl = 176.9 mg.

2. – Con los valores del Kps del cloruro de plata y del Cromato de Plata, calcule las veces que es más soluble una sal con respecto a otra.Datos: KPS (AgCl) = 1.6 x 10-10, KPS (Ag2CrO4) = 1.1 x 10-12

AgCl Ag+1 + Cl-1

S - -S S

KPS (AgCl) = 1.6 x 10-10 = [Ag+1] [Cl-1]=S2

S de AgCl= 1.2649 x 10-5

Ag2CrO4 2Ag+1 + CrO4-2

S - -2S S

KPS (AgCl) = 1.6 x 10-10 = [Ag+1]2 [Cl-1] = [2S]2 [S] = 4S3

S de Ag2CrO4 = 6.5 x 10-5

CIANUROS Y CLORUROS

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

3. –Si el cloro del cloruro de plata se encuentra como NaCl calcule la concentración de cloruro de sodio en (gr/L) en el agua potable.Para el agua potable:V de agua: 85 ml y V de AgNO3 = 3 ml.

#eq-g (H2O) = # eq-g (AgNO3)

N(NaCl) V1= N2 V2

N(NaCl) (85) = (3)(0.097569)N1 de NaCl = 0.00344 N

n de NaCl = 2.927 x 10-4 moles.

W de NaCl = 0.01712337 grC de NaCl = 0.01712337/0.085 = 0.2 gr/L

4. – La Hemoglobina de la sangre contiene Fe+2, que transporta el oxígeno a las células. La toxicidad del cianuro es que tiende a formar un complejo con el Fe+2 dejando poco Fe+2 libre para la respiración celular.

Fe+2 + 6CN-1 (Fe(CN)6)-4

La constante de equilibrio para la reacción anterior es 1024, escriba la expresión de la constante de formación y de la constante de inestabilidad del antedicho complejo y sus respectivos valores.

Escribimos la ecuación para formar las constantes de formación e ionización:

Fe+2 + 6CN-1 (Fe(CN)6)-4

Si observamos, la constante de formación es:

Luego (Fe (CN6))-4 Fe+2 + 6CN-1

5. – La plata de los minerales se puede extraer sometiendo al mineral finamente divido con una solución de cianuro alcalino, formándose el complejo Ag (CN)2

-1 dicianoargentato, la constante de inestabilidad del complejo es 1.8 x 10 -19. Si la concentración del ion complejo en la solución es 0.2 M calcule la concentración de cianuro libre en la solución.

CIANUROS Y CLORUROS

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

Tenemos:

Ag (CN)2- Ag+1 + 2CN-1

0.2 - -x x 2x

4x3 = (0.2)(1.8x10-19)x = 2.08 x 10-7

[CN-] = 2x = 4.16 x 10-7

7. – BIBLIOGRAFIA.

SEMIMICROANALISIS ALEXEIEU V. N.

Químico Cuantitativa Ed. MIR – MOSCU

QUÍMICA ANALÍTICA VOGEL ARTHUR

Cuantitativa Edit. KAPELUZ

CIANUROS Y CLORUROS