Standardizzazione del nitrato di argento
La standardizzazione del nitrato di argento è una procedura essenziale per garantire accuratezza e precisione nelle analisi volumetriche, specialmente nelle determinazioni argentometriche. Il nitrato di argento (AgNO₃) è un composto largamente utilizzato in laboratorio per le sue proprietà ossidanti e la sua capacità di formare precipitati con alogenuri e altre specie anioniche.
Tuttavia, per ottenere risultati precisi nelle analisi volumetriche, è fondamentale conoscerne esattamente la concentrazione. Questo rende necessaria la standardizzazione del nitrato di argento, ovvero la determinazione accurata della sua molarità.
Il nitrato di argento, nonostante sia un sale abbastanza stabile, può subire alterazioni nel tempo a causa della luce che può favorire la degradazione ed inoltre può reagire con altre sostanze presenti nell’aria, come acqua e anidride carbonica, che ne modificano potenzialmente la massa perché l’assorbimento d’acqua o CO₂ può alterare il titolo della soluzione.
La corretta preparazione e standardizzazione del nitrato di argento costituisce una pratica fondamentale nella chimica analitica, in particolare nelle titolazioni di cloruri, bromuri e ioduri, e resta una procedura di riferimento anche in molte applicazioni industriali e di controllo qualità.
Procedura di standardizzazione del nitrato di argento
La standardizzazione del nitrato di argento si basa su una titolazione volumetrica in cui una quantità nota di un alogenuro, generalmente cloruro di sodio (NaCl) ad elevata purezza, viene fatta reagire con la soluzione di AgNO₃. Il metodo più comunemente utilizzato è il metodo di Mohr dal nome del chimico tedesco Karl Friedrich Mohr, che impiega il cromato di potassio (K₂CrO₄) come indicatore.
Metodo di Mohr
Il metodo di Mohr sfrutta la reazione stechiometrica tra AgNO₃ e NaCl:
Ag+(aq) + Cl−(aq) ⟶AgCl(s)
Il punto finale della titolazione viene individuato grazie alla formazione del precipitato rosso-mattone di cromato di argento (Ag₂CrO₄), che si forma quando tutto il cloruro è stato consumato e l’argento comincia a precipitare con l’anione cromato:
2 Ag+ (aq) +CrO42-(aq) ⟶Ag2CrO4(s)
La procedura standardizzazione del nitrato di argento prevede i seguenti passaggi:
Preparazione della soluzione di NaCl: si pesano con precisione circa 0,1000 g di cloruro di sodio essiccato e si solubilizzano in un volume noto di acqua distillata, generalmente 100 o 250 mL, per ottenere una soluzione standard a concentrazione nota.
Prelievo della soluzione standard di NaCl: con una pipetta tarata, si preleva un volume noto (ad esempio 25.00 mL) e si trasferisce in una beuta.
Aggiunta dell’indicatore: si aggiungono alcune gocce di soluzione di cromato di potassio al 5%. La soluzione assume un colore giallo tenue.
Titolazione con la soluzione di AgNO₃: si riempie la buretta con la soluzione di nitrato d’argento da standardizzare e si inizia la titolazione, agitando continuamente, fino all’apparizione di una colorazione rossastra persistente (punto finale).
Calcolo della concentrazione esatta: sulla base della quantità nota di NaCl e del volume di AgNO₃ consumato, si determina la molarità esatta del nitrato d’argento.
Il metodo di Mohr deve essere eseguito in ambiente neutro o leggermente alcalino (pH 6.5–10) per evitare la formazione di precipitati indesiderati come l’ossido d’argento o il carbonato d’argento.
Metodo di Volhard
Per la standardizzazione del nitrato di argento può essere usato in alternativa al metodo di Mohr, il metodo di Volhard, dovuto al chimico tedesco Jacob Volhard, particolarmente utile quando si lavora in ambiente acido. In questo caso:
Si aggiunge un eccesso noto di nitrato d’argento alla soluzione contenente l’alogenuro.
Dopo la reazione, si titola l’argento in eccesso con una soluzione standard di tiosolfato di ammonio (NH₄SCN).
Si utilizza come indicatore un sale solubile di ferro III come il nitrato di ferro (III) Fe(NO₃)₃, o il solfato ferrico di ammonio (NH4)Fe(SO4)2: il punto finale è evidenziato dalla formazione del complesso rosso sangue Fe(SCN)³⁺.
Il metodo di Mohr deve essere eseguito in ambiente acido (inferiore a 3) per evitare la precipitazione dell’idrossido di ferro (III)
Calcoli per la standardizzazione del nitrato di argento
Una volta completata la titolazione, è possibile determinare la molarità esatta del nitrato d’argento mediante semplici calcoli stechiometrici. Il principio alla base è la reazione 1:1 tra Ag⁺ e Cl⁻, quindi il numero di moli di NaCl pesato sarà uguale al numero di moli di AgNO₃ consumato.
Il calcolo si esegue con la formula:
Molarità = moli di NaCl/volume di nitrato di argento usato per la titolazione
le moli di NaCl sono pari al rapporto tra la massa di NaCl pesato e la massa molare del NaCl che è pari a 58.44 g/mol.
Supponiamo di aver pesato esattamente 0.1000 g di NaCl con grado di purezza elevata e di averli sciolti in acqua distillata. Titolando 25.00 mL di questa soluzione, si consuma un volume di 23.45 mL di AgNO₃ per raggiungere il punto finale.
Calcoliamo le moli di NaCl:
n NaCl= 0.1000 g/ 58.44 g/mol =0.001711
Convertiamo il volume di AgNO₃ in litri:
V AgNO3=23.45 /1000=0.02345 L
Calcoliamo la molarità del nitrato d’argento:
M AgNO3=0.001711/ 0.02345=0.07297 mol/L
Quindi, il titolo della soluzione di AgNO₃ è 0.07297 mol/L.
Una volta fatta la standardizzazione del nitrato di argento la soluzione costituisce uno standard secondario
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il 24 Maggio 2025