Titolazione acido forte-base debole

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Lucio Di Nicola

2016-09-07 08:16

supponiamo di voler condurre una titolazione con una soluzione al 10% di acido cloridrico, la soluzione incognita da titolare è ammoniaca di cui ovviamente non si conosce la concentrazione, ho inoltre a disposizione un pH metro. Il dubbio che mi ponevo era...come faccio a sapere a che pH avviene la neutralizzazione? Che valore è necessario che compaia sul pH metro perché io possa sapere di fermarmi? Ovviamente so che non potrà essere 7 ma più basso, ma non conoscendo la concentrazione del sale come posso conoscere il valore preciso del pH in cui non vi sono né acido Nè base rimanenti? 

Grazie infinite a chi risponderà !!

Mario

2016-09-07 08:31

Al punto di neutralizzazione si ha la completa reazione tra HCl e NH4OH e si forma una soluzione acquosa di NH4Cl, il cui pH (leggermente acido) dipende solamente dalla concentrazione di questo sale.

L'esatto valore del pH si calcola con la seguente formula:

[H+]=sqrt (Kw*Cs/Kb)

Senza fare calcoli, le dirò che il pH è intorno a 5. Usando un pHmetro noterà che in prossimità (prima e dopo) di questo valore le variazioni di pH a seguito dell'aggiunta di piccole quantità di titolante sono molto maggiori rispetto ad inizio titolazione e ciò permette una piuttosto precisa individuazione della fine reazione.

saluti

Mario

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Lucio Di Nicola

2016-09-07 08:41

Conosco quella formula...ma non conoscendo la concentrazione del sale come faccio? Le ricordo che il titolo dell'ammoniaca è incognito...scusate la mia ignoranza..

Mario

2016-09-07 08:53

Deve per prima cosa determinare il titolo esatto della concentrazione di HCl.

In pratica si preleva un certo volume (conosciuto con precisione) dell'acido e lo si titola con oluzione a titolo noto di NaOH in presenza di opportuno indicatore (di solito si usa la fenolftaleina).

Supponiamo che il suo acido sia 1M.

Se usa 20 ml di tale acido per titolare 20 ml di soluzione di NH4OH, otterrà una soluzione finale contenente 0,05M di sale.

saluti

Mario

Lucio Di Nicola

2016-09-07 08:56

Ma se non conosco il ph a cui fermarmi come faccio a stabilire i millilitri consumati di acido? Non so se mi spiego...mi sembra un po' paradossale..

Mario

2016-09-07 09:01

In precedenza le avevo spiegato che intorno a pH 5 le variazioni del pH sono notevoli per anche piccole quantità del titolante introdotte. In pratica può senz'altro usare questo valore come end point. Volendo essere più precisi può sempre fare la derivata prima.

asaluti

Mario

LuiCap

2016-09-07 10:33

Quando si esegue una titolazione acido-base utilizzando un pH-metro il titolante, in questo caso HCl a titolo noto, deve essere aggiunto al titolato posto in becher fino a ben oltre il punto equivalente, in modo da disporre dei dati sperimentali Volume di HCl / pH misurato e poter disegnare la curva di titolazione completa.

Come ha detto Mario, si deve conoscere la concentrazione accurata dell'HCl, il 10% in peso è una concentrazione approssimativa non sufficiente per una buona accuratezza della titolazione stessa; questa viene determinata in precedenza con un'altra titolazione sempre come ha detto Mario.

Nell'allegato trovi il grafico che si deve ottenere titolando 50,0 mL di soluzione di NH3 a concentrazione incognita con HCl 1,00 M e il metodo per ricavare graficamente il volume di HCl al punto equivalente.

Nell'esempio esso risulta di 26,1 mL.

Calcolare ora la molarità della soluzione di NH3 è molto semplice:

M HCl x V HCl = M NH3 x V NH3

1,00 mol/L x 26,1 mL = M NH3 x 50,0 mL

M NH3 = 0,522 mol/L

Titolazione NH3 + HCl.pdf
Titolazione NH3 + HCl.pdf

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Lucio Di Nicola

2016-09-07 11:55

Dunque non è possibile stabilire tramite una formula il ph preciso in cui avverrà la neutralità...è per forza necessario stabilirlo sperimentalmente continuando anche oltre il punto di equivalenza..giusto?

LuiCap

2016-09-07 12:03

Esatto!!!

Se tu conoscessi esattamente il pH al punto equivalente non ci sarebbe la necessità di eseguire la titolazione.

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TrevizeGolanCz

2016-09-07 21:11

Calmina altrimenti a qualcuno cambio la casellina rettangolare che sta sotto al nome e gliela faccio di un bel grigio...e dato che è un esercizio e non Forum su Canale 5 (o Rete 4...fate voi) meglio cancellare un po' di mex.

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LuiCap

2016-09-07 21:42

Mi scusi Mario, ma se si utilizzano 20 mL di HCl 1 M per titolare 20 mL di NH3 al punto equivalente di formano 0,02 mol di NH4+ in 40 mL di soluzione, il che corrisponde ad una concentrazione di sale 0,5 M. ;-)

Mario

2016-09-07 22:30

Dici bene. La tastiera del tablet è troppo piccina e ho pigiato uno zero di troppo.

Mario