Explique quais as diferenças entre os métodos de Mohr, Volhard e Fajans, descrevendo as vantagens e desvantagens de cada um dos métodos.
Passo 1
O enunciado pede para comparar três variantes de titulação argentométrica usadas para determinação de haletos: Mohr, Volhard e Fajans. O conteúdo envolve química analítica, em especial reações de precipitação e métodos de detecção de ponto de equivalência. Vamos explicar o princípio de cada método, depois listar suas vantagens e desvantagens.
Passo 2
Método de Mohr
O método de Mohr é uma titulação direta de cloretos (ou outros haletos) com solução padrão de nitrato de prata, usando cromato como indicador. A reação principal é
O método de Mohr é uma titulação direta de cloretos (ou outros haletos) com solução padrão de nitrato de prata, usando cromato como indicador. A reação principal é
No ponto de equivalência todo o
foi precipitado. Qualquer excesso de
livre então reage rapidamente com íons cromato para formar o precipitado avermelhado de cromato de prata:
Vantagens
- Simplicidade: titulação direta, reagentes fáceis de manipular.
- Boa precisão para concentrações moderadas de haletos.
- Indicação visual clara (preto-avermelhado).
Desvantagens - pH crítico: só funciona bem em meio neutro a ligeiramente alcalino (
), pois em pH baixo o cromato é convertido em dicromato. - Interferência de outros ânions precipitáveis (fosfato, carbonato, sulfeto) que consomem
antes do fim do titulado. - Limite inferior de detecção relativamente alto devido ao fundo de coloração do precipitado.
Passo 3
Método de Volhard
É uma titulação por retrotitulação (titulamos o excesso) em que se adiciona um excesso conhecido de ao sobrenadante contendo
, precipita-se
e depois titula-se o excesso de
remanescente com tiocianato de potássio, usando íon férrico como indicador. As reações são
É uma titulação por retrotitulação (titulamos o excesso) em que se adiciona um excesso conhecido de
O ponto final é sinalizado pela formação da cor vermelho-intenso do complexo
no meio.
Vantagens
Vantagens
- Funciona em ampla faixa de pH (ácido moderado), pois não depende de cromato.
- Mais preciso para concentrações baixas de haleto, pois retira o grande excesso de
. - Menos sensível à presença de ânions precipitáveis que não sejam tiocianato.
Desvantagens - Procedimento envolve dois passos (adição de excesso
retrotitulação), tornando-o mais trabalhoso. - Requer indicador de ferro e cuidados contra oxidação de tiocianato.
- Mais sujeito a erros de transferência e demora de precipitação completa de
.
Passo 4
Método de Fajans
É uma titulação direta como Mohr, mas usa um indicador de adsorção (fluoresceína, indocianina ou fluoresceína de crista laranja) que muda de cor quando adsorvido na superfície do precipitado de . O ponto de equivalência ocorre quando as partículas de
passam de carga negativa (excesso de
) a carga positiva (excesso de
) e o indicador muda de cor ao se adsorver:
É uma titulação direta como Mohr, mas usa um indicador de adsorção (fluoresceína, indocianina ou fluoresceína de crista laranja) que muda de cor quando adsorvido na superfície do precipitado de
Vantagens
- Detecta pontos finais com muita nitidez por mudança de cor do indicador adsorvido.
- Não depende de cor de precipitado (útil para soluções coloridas).
- Maior sensibilidade do que Mohr, alcançando concentrações mais baixas.
Desvantagens - Indicadores caros e sensíveis à contaminação.
- Requer boa homogeneização para evitar adsorção prematura.
- pH e força iônica afetam a polaridade de superfície das partículas, podendo alterar o ponto final.
Passo 5
Comparação geral
- Mohr e Fajans são titulações diretas, mas Mohr usa cromato em meio neutro-alcalino, enquanto Fajans usa indicador de adsorção e alcança melhor sensibilidade.
- Volhard é retrotitulação em meio ácido, mais adequado para concentrações baixas e para amostras coloridas ou turvas, porém requer passo extra e retira o excesso de prata.
- Em amostras com interferentes precipitáveis, Volhard costuma ser mais robusto. Para rapidez e simplicidade com concentrações médias, Mohr é prático. Para maior sensibilidade e ponto final bem definido, Fajans é preferível.
Resposta
Método de Mohr
- Reação direta
- Indicador:
, formação de - Vantagem: simples, visual; Desvantagem: pH restrito, interferentes altos
Método de Volhard
- Precipita
com excesso de e retrotitula excesso com - Indicador: formação de
- Vantagem: sensível, funciona em pH ácido; Desvantagem: mais trabalhoso, suscetível a erros de transferência
Método de Fajans
- Titulação direta com indicador de adsorção (fluoresceína etc.)
- Vantagem: ponto final bem definido em soluções coloridas, alta sensibilidade; Desvantagem: indicadores caros, sensível a pH e força iônica