• Metody analizy jakościowej – jest to zespół technik pozwalających na określenie składu badanej mieszaniny, np. składu pierwiastkowego. W metodach jakościowych wykorzystuje się najczęściej reakcje charakterystyczne, takie jak wytrącanie osadów czy zmiana zabarwienia pod wpływem danego czynnika.

• Metody analizy ilościowej – w metodach ilościowych oznacza się ilość danego (znanego) indywiduum w mieszaninie. Do tego celu można wykorzystywać metody spektroskopowemetody spektroskopowemetody spektroskopowe lub klasyczne metody, np. miareczkowanie.

Analiza miareczkowa jest jednym z rodzajów analizy ilościowej, której celem jest określenie zawartości badanej substancji w próbce. Podstawą analizy miareczkowej jest miareczkowanie, które polega na dodawaniu, za pomocą biuretybiuretabiurety, roztworu odczynnika o znanym stężeniu, tzw. titrantatitranttitranta, do roztworu zawierającego analitanalitanalit.

Miarą dokładności przeprowadzenia procesu miareczkowania jest pokrycie się punktu końcowegopunkt końcowy miareczkowaniapunktu końcowego (a więc punktu, który obserwujemy) z punktem teoretycznym końca miareczkowania – a więc punktem równoważnikowympunkt równoważnikowy miareczkowaniapunktem równoważnikowym. Do detekcji punktu końcowego miareczkowania służyć mogą zmiany pewnej cechy roztworu.

Przykłady takich zmian przedstawiono poniżej:

• zmiana barwy roztworu wywołana zachodzącą reakcją chemiczną (zmiana ta może być wywoływana dzięki obecności odpowiednich wskaźników kwasowo–zasadowych lub być bezpośrednim wynikiem reakcji chemicznej, jak w przypadku miareczkowania roztworem ${\text{KMnO}}_4$, w czasie którego jony ${\text{MnO}}_4^{-}$ redukują się do jonów ${\text{Mn}}^{2+}$);

• wytrącenie osadu;

• czy też zmiana siły elektromotorycznej zastosowanego ogniwa, składającego się z elektrody wskaźnikowej i elektrody odniesienia.

Możemy wyróżnić kilka metod miareczkowania:

Oznaczanie anionów chlorkowych w obecności chromianu($\text{VI}$) potasu nazywane jest metodą Mohra. Jest to metoda argentometryczna – tzn. wykorzystywany jest w niej kation srebra($\text{I}$).

Metoda oznaczania anionów chlorkowych Mohra jest metodą strąceniową. Jako wskaźnik, wykorzystuje się chromian($\text{VI}$) potasu (${\text{K}}_2{\text{CrO}}_4$). Titrantem jest azotan($\text{V}$) srebra$\left(\text{I}\right)$, a analitem roztwór anionów chlorkowych. W wyniku dodawania titranta do analitu, zaczyna się wytrącać osad chlorku srebra($\text{I}$):

RLvDA8ckqRDeD

Zdjęcie przedstawiające dno szklanej probówki, w którym znajduje się biały, kłaczkowaty osad chlorku srebra(jeden).

W momencie, gdy całkowita ilość anionów chlorkowych wytrąci się w postaci osadu, kationy srebra($\text{I}$) zaczynają reagować z anionami chromianowymi($\text{VI}$), tworząc osad o charakterystycznym brunatnoczerwonym zabarwieniu:

Wytrącanie się osadu chromianu($\text{VI}$) srebra($\text{I}$) i zmiana zabarwienia na czerwony oznacza punkt końcowy miareczkowania.

R1GCQktXZmYoo

Zdjęcie przedstawiające dno szklanej probówki z brązowo‑brunatnym osadem chromianu(sześć) srebra(jeden).

W metodzie Mohra wykorzystuje się różnicę w rozpuszczalności chlorku srebra$\left(\text{I}\right)$ $\left(\mathrm{1,9}·{10}^{-4}\frac{\text{g}}{{\text{dm}}^3}$ \mathrm{w} 25°\text{C}$ \right)$ i chromianu$\left(\text{VI}\right)$ srebra$\left(\text{I}\right)$ $\left(\mathrm{3,3}·{10}^{-2} \frac{\text{g}}{{\text{dm}}^3} \mathrm{w} 25 °\mathrm{C}\right)$. Trudniej rozpuszczalny chlorek srebra$\left(\text{I}\right)$ wytrącany jest jako pierwszy, a następnie, gdy wszystkie jony chlorkowe zostaną związane przez jony srebra$\left(\text{I}\right)$, następuje wytrącanie chromianu$\left(\text{VI}\right)$ srebra$\left(\text{I}\right)$.

Metoda Mohra ma pewne ograniczenia, takie jak:

• środowisko reakcji powinno być obojętne lub lekko alkaliczne ($\text{pH}$ w przedziale $7$–$10$). W przypadku roztworu o odczynie kwasowym może nastąpić reakcja powstawania dichromianów($\text{VI}$):

Dichromian($\text{VI}$) srebra($\text{I}$) jest solą dobrze rozpuszczalną w wodzie, przez co nie zaobserwuje się charakterystycznego punktu końcowego. W przypadku roztworu o odczynie silnie zasadowym ($\text{pH}>10$) może z kolei nastąpić wytrącanie się osadu tlenku srebra($\text{I}$) powstałego poprzez rozkład wodorotlenku srebra($\text{I}$), który jest nietrwały:

• Obecność innych jonów – Metody Mohra nie można wykorzystywać do oznaczania anionów chlorkowych, gdy w roztworze obecne są:

  • aniony, które mogą reagować z jonami srebra($\text{I}$), tworząc osady (np. aniony bromkowe, jodkowe, fosforanowe($\text{V}$));

  • kationy, które mogą tworzyć osady z anionem chromianowym($\text{VI}$) (np. kationy baru, ołowiu($\text{II}$));

  • jony o właściwościach redukujących, mogące zredukować kationy srebra($\text{I}$) do srebra.

Metodą Mohra można oznaczać chlor tylko w postaci anionu chlorkowego. Oznaczanie innych anionów zawierających chlor (np. anionów chloranowych($\text{VII}$)) wiąże się z przeprowadzeniem w pierwszej kolejności odpowiednich anionów do postaci chlorków.

Słownik

Bibliografia

Lipiec T., Szmal Z. S., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Warszawa 1976, s. 376–378, wyd. 4.

Marczenko Z., Minczewski J., Chemia analityczna. T. 2. Chemiczne metody analizy ilościowej, Warszawa 2004.