Titolazione acido forte - base forte

TITOLAZIONE ACIDO FORTE - BASE FORTE

TITOLAZIONE

Metodo chimico usato per determinare la concentrazione di un soluto in una soluzione. Tale scopo si raggiunge aggiungendo alla soluzione di concentrazione incognita ,una soluzione di composizione nota in modo da determinare una reazione chimica che proceda rapidamente. In genere, la soluzione reattiva viene aggiunta goccia a goccia utilizzando un cilindro calibrato, chiamato buretta, in modo che al termine della reazione sia immediato misurare il volume di reattivo aggiunto; da questa misura si risale alla concentrazione di soluto nella soluzione.

Le titolazioni si usano spesso per stabilire la concentrazione di soluzioni basiche; in tal caso si misura il volume della soluzione di un acido necessario per portare a completamento la reazione di neutralizzazione. Esistono altri tipi di reazioni di titolazione; ad esempio, si può valutare la concentrazione dello ione cloro in una soluzione facendola reagire con una soluzione che abbia una concentrazione nota di nitrato di argento; in queste condizioni, infatti, si forma cloruro d'argento, un sale insolubile bianco che precipita rapidamente. Pesando il precipitato si risale alla quantità di cloro nella soluzione ignota.

PROCEDIMENTO

Lo scopo dell' esperienza n°4, è quello di titolare una soluzione di HCl a titolo incognito, usando come agente titolante una soluzione acquosa di idrossido di sodio ( NaOH ) di concentrazione nota. Dovendo misurare la concentrazione incognita di acido cloridrico , l'esperienza può considerarsi di tipo quantitativa ; è opportuno quindi che gli strumenti adoperati siano accuratamente puliti.Gli strumenti in dotazione sono :

   2 burette graduate da 50 mL con rubinetto.

   1 bicchiere di vetro da 250 mL.

   1 bicchiere di vetro da 400 mL.

   2 matracci da 200 / (300) mL.

   1 bottiglia a spruzzetta in polietilene da 250 mL.

Prima di procedere all'esperimento, bisogna lavare le due burette di vetro : una volta con acqua di fontana e poi due volte con acqua distillata. La prima buretta sarà riempita con la soluzione di acido cloridrico fino a quando non risulti perfettamente azzerata, infatti l'eccesso di soluzione viene fatto fluire, aprendo il rubinetto, nel becher.La seconda buretta verrà riempita con idrossido di sodio e azzerata. Fatto ciò, siamo pronti per effettuare la prima titolazione.

PRIMA TITOLAZIONE :

Preleviamo ,facendo fluire dalla buretta nel becher, un volume noto di HCl compreso tra i 25 e i 30 mL. Per questa prima titolazione prendiamo dalla buretta graduata esattamente 25 mL di acido cloridrico a concentrazione ignota.

Nel becher, in cui ci sono i 25 mL di HCl , aggiungiamo 2 gocce di fenolftaleina , un indicatore che è incolore in ambiente acido ed assume una colorazione rosso - fucsia in ambiente basico.

Per queste sue caratteristiche la fenolftaleina, aggiunta alla soluzione di acido cloridrico posta nel becher, appare incolore.

Preleviamo ora dalla seconda buretta l'idrossido di sodio e facciamolo fluire molto lentamente, goccia a goccia , all'interno del becher in cui è presente l'indicatore e l'acido cloridrico. Man mano che NaOH fluisce, agitiamo il becher con una bacchetta.Quando osserviamo il viraggio dell'indicatore bisogna sospendere subito l'aggiunta di idrossido di sodio e leggere con esattezza il volume di NaOH che abbiamo aggiunto nel becher. Per questa prima titolazione il volume di NaOH aggiunto è 26.1mL.

Ripetiamo la titolazione per due volte utilizzando lo stesso procedimen-to con volumi diversi di HCl da titolare.

SECONDA TITOLAZIONE :
Preleviamo, questa volta ,dalla prima buretta 27 mL di HCl e poniamoli all'interno di un becher pulito. Aggiungiamo nel becher 2 gocce di fenolftaleina che posta in acido, non si colora;dalla seconda buretta graduata, facciamo fluire goccia a goccia l'idrossido di sodio nello stesso becher fino a quando non osserviamo il viraggio dell'indicatore. Riportiamo in tabella il volume di NaOH aggiunto:

TERZA TITOLAZIONE :

Preleviamo dalla prima buretta 25.0 mL di HCl e facciamoli fluire in un becher pulito in cui poniamo 2 gocce di fenolftaleina. Nello stesso

becher aggiungiamo lentamente NaOH e osserviamo il viraggio dell'indicatore. A questo punto riportiamo il volume di idrossido di sodio, aggiunto alla soluzione di HCl e fenolftaleina, nella tabella sottostante :

QUESITI

1) Usando i dati dell'ultima titolazione, quali specie chimiche ed in quali concentrazione sono presenti in soluzione nel becher dopo un'aggiunta di 10 mL di NaOH ?

Nell'ultima titolazione sono stati posti nel becher 25.0 mL di HCl e poi è stato aggiunto NaOH fino a 26.5 mL. Sapendo che la concentrazio - ne dell'idrossido di sodio è 0.0969 M , calcoliamo la concentrazione dell'acido cloridrico.

[HCl] : 25.0 mL = [NaOH] : 26.5 mL

Aggiungiamo 10 mL di NaOH

[HCl] : 25.0 mL = 0.0969 M : 36.5 mL

[HCl] = (25.0ml x 0.0969 M) / 36.5mL = 0.0663 M

Calcolare la concentrazione di HCl ,mediando i risultati ottenuti dalle diverse titolazioni.

Dalla prima titolazione si ottiene che la concentrazione dell'acido cloridrico è :

[HCl] : 25.0 mL = 0.0969 M : 26.1 mL

[HCl] = (25.0ml x 0.0969 M) / 26.1 mL = 0.0928 M

Dalla seconda titolazione si ottiene invece :

[HCl] : 27.0 mL = 0.0969 M : 28.3 mL

[HCl] = (27.0ml x 0.0969 M) / 28.3mL = 0.0924 M

Mediando I risultati ottenuti dalle tre titolazioni effettuate, otteniamo la concentrazione di HCl.

Media aritmetica :   [HCl] = [HCl]₁ + [HCl]₂ + [HCl]₃ / 3 =

= ( 0.0928 M + 0.0924 M + 0.0663 M ) = 0.0838 M

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Quali specie chimiche ed in quale concentrazione sono presenti in soluzione nel beker al punto equivalente ?

Al punto equivalente nel beker non saranno presenti NaOH e HCl ,perché questi due composti si neutralizzano.