Altro esercizio sulla composizione percentuale

[Mariarosaria91]

Una miscela di basi potassiche di composizione incognita, contenente materiale inerte, è stata analizzata nel modo seguente: 5 g della miscela sono stati solubilizzati in 300 ml di acqua distillata; 30ml della soluzione risultante sono stati titolati con 12,7 ml di HCl 0,1 N in presenza di fenolftaleina; altri 20 ml della soluzione in esame sono titolati con 32,6 ml della stessa soluzione di acido, impiegando come indicatore il metilarancio. Calcolare la composizione percentuale e le quantità in g dei componenti presenti bella miscela iniziale analizzata (KOH PM= 56,11; K2CO3= 138,2; KHCO3= 100,1)


L'esercizio è simile a quello della mia discussione precedente (almeno così sembra) ma non riesco a risolverlo..allego come lo stavo risolvendo anche se non mi trovo..grazie a chiunque risponderà!

[LuiCap]

La differenza sostanziale fra il precedente e questo esercizio sulle miscele di basi potassiche è questa:
- nel precedente veniva eseguita un'unica titolazione prima con fenolftaleina e poi con metilarancio sullo stesso prelievo di soluzione campione;
- in questo esercizio viene eseguita una prima titolazione con fenolftaleina su un prelievo della soluzione campione, poi si esegue una seconda titolazione con metilarancio su un prelievo diverso di soluzione campione.

Questo semplice fatto cambia le carte in tavola.

Attenzione a come scrivi le reazioni, queste sono inguardabili
a) K2CO3 + H+ K2HCO3
b) KHCO3 + H+ KH2CO3

      
   

[Mariarosaria91]

La differenza sostanziale fra il precedente e questo esercizio sulle miscele di basi potassiche è questa:
- nel precedente veniva eseguita un'unica titolazione prima con fenolftaleina e poi con metilarancio sullo stesso prelievo di soluzione campione;
- in questo esercizio viene eseguita una prima titolazione con fenolftaleina su un prelievo della soluzione campione, poi si esegue una seconda titolazione con metilarancio su un prelievo diverso di soluzione campione.

Questo semplice fatto cambia le carte in tavola.

Attenzione a come scrivi le reazioni, queste sono inguardabili
a) K2CO3 + H+ K2HCO3
b) KHCO3 + H+ KH2CO3

La ringrazio molto della risposta e volevo chiederle alcune cose: perchè possono esserci soltanto due possibili ipotesi? Cioè perchè non può esistere la miscela KOH + KHCO3? Come faccio a capire ad esempio in un altro esercizio dove sono presenti altre sostanze quali sono le possibili ipotesi? Inoltre che fine hanno fatto il KOH e il materiale inerte presente in miscela? Non bisogna calcolare anche le loro percentuali? Spero di aver formulato bene le mie domande e di essermi spiegata..grazie ancora!

[LuiCap]

Quando si titola una soluzione basica con una soluzione a titolo noto di un acido forte monoprotico i componenti presenti possono essere:
a) solo OH-
b) solo HCO3-
c) solo CO3(2-)
d) OH- + CO3(2-)
e) HCO3- + CO3(2-)
Non può esistere la miscela OH- + HCO3- perché questi due ioni reagiscono tra loro:
OH- + HCO3- CO3(2-)
Se nella miscela iniziale è presente un eccesso di OH-, la miscela che si forma è formata da OH- + CO3(2-).
Se nella miscela iniziale è presente un eccesso di HCO3-, la miscela che si forma è formata da HCO3- + CO3(2-).

Si può stabilire se la soluzione è formata da un unico componente o da una miscela di due componenti con il metodo della titolazione con doppio indicatore, uno che vira a pH basico (ad esempio la fenolftaleina) e uno che vira a pH acido (ad esempio il metilarancio).

La titolazione può essere eseguita su un unico prelievo della soluzione campione addizionando il titolante fino al viraggio della fenolftaleina da rosa a incolore, poi proseguendo la titolazione aggiungendo il metilarancio e titolando fino al viraggio da giallo a rosso del metilarancio.
In questo caso abbiamo:
V(b) = volume di HCl per il viraggio della fenolftaleina
V(ba) = volume di HCl per passare dal viraggio della fenolftaleina al viraggio metilarancio
V(a) = V(ba) + V(b)

La titolazione può anche essere eseguita su due prelievi della soluzione campione; sul primo prelievo si titola fino al viraggio della fenolftaleina da rosa a incolore; sul secondo prelievo si titola fino al viraggio da giallo a rosso del metilarancio.
In questo caso abbiamo:
V(b) = volume di HCl per il viraggio della fenolftaleina
V(a) = volume di HCl per il viraggio del metilarancio

Soluzione basica contenente solo OH-
Avremo:
V(b) = V(a)
V(ba) = 0

Soluzione basica contenente solo HCO3-
Avremo:
V(b) = 0
V(ba) = V(a)

Soluzione basica contenente solo CO3(2-)
Avremo:
V(a) = 2V(b)
V(ba) = V(b)

Soluzione basica contenente OH- + CO3(2-)
Avremo:
V(a) < 2V(b)

Soluzione basica contenente HCO3- + CO3(2-)
Avremo:
V(ba) > V(b)

---

Il KOH non è presente nella miscela.
Il fatto che il testo ti fornisca le masse molari di KOH, KHCO3 e K2CO3 non significa che siano presenti tutte e tre nella miscela campione

La somma delle % di K2CO3 e KHCO3 è:
35,1 + 47,0 = 82,1%
Quindi la % del materiale inerte è:
100 - 82,1 = 17,9%

[Mariarosaria91]

Quando si titola una soluzione basica con una soluzione a titolo noto di un acido forte monoprotico i componenti presenti possono essere:
a) solo OH-
b) solo HCO3-
c) solo CO3(2-)
d) OH- + CO3(2-)
e) HCO3- + CO3(2-)
Non può esistere la miscela OH- + HCO3- perché questi due ioni reagiscono tra loro:
OH- + HCO3- CO3(2-)
Se nella miscela iniziale è presente un eccesso di OH-, la miscela che si forma è formata da OH- + CO3(2-).
Se nella miscela iniziale è presente un eccesso di HCO3-, la miscela che si forma è formata da HCO3- + CO3(2-).

Si può stabilire se la soluzione è formata da un unico componente o da una miscela di due componenti con il metodo della titolazione con doppio indicatore, uno che vira a pH basico (ad esempio la fenolftaleina) e uno che vira a pH acido (ad esempio il metilarancio).

La titolazione può essere eseguita su un unico prelievo della soluzione campione addizionando il titolante fino al viraggio della fenolftaleina da rosa a incolore, poi proseguendo la titolazione aggiungendo il metilarancio e titolando fino al viraggio da giallo a rosso del metilarancio.
In questo caso abbiamo:
V(b) = volume di HCl per il viraggio della fenolftaleina
V(ba) = volume di HCl per passare dal viraggio della fenolftaleina al viraggio metilarancio
V(a) = V(ba) + V(b)

La titolazione può anche essere eseguita su due prelievi della soluzione campione; sul primo prelievo si titola fino al viraggio della fenolftaleina da rosa a incolore; sul secondo prelievo si titola fino al viraggio da giallo a rosso del metilarancio.
In questo caso abbiamo:
V(b) = volume di HCl per il viraggio della fenolftaleina
V(a) = volume di HCl per il viraggio del metilarancio

Soluzione basica contenente solo OH-
Avremo:
V(b) = V(a)
V(ba) = 0

Soluzione basica contenente solo HCO3-
Avremo:
V(b) = 0
V(ba) = V(a)

Soluzione basica contenente solo CO3(2-)
Avremo:
V(a) = 2V(b)
V(ba) = V(b)

Soluzione basica contenente OH- + CO3(2-)
Avremo:
V(a) < 2V(b)

Soluzione basica contenente HCO3- + CO3(2-)
Avremo:
V(ba) > V(b)

---

Il KOH non è presente nella miscela.
Il fatto che il testo ti fornisca le masse molari di KOH, KHCO3 e K2CO3 non significa che siano presenti tutte e tre nella miscela campione

La somma delle % di K2CO3 e KHCO3 è:
35,1 + 47,0 = 82,1%
Quindi la % del materiale inerte è:
100 - 82,1 = 17,9%

Quindi se ho capito bene in un altro esercizio dove sono presenti NaOH, Na2CO3 e NaHCO3 le possibili miscele possono essere:
NaOH + Na2CO3 (OH- + CO3 2-)
Na2CO3 + NaHCO3 (CO3 2- + HCO3-) ?

[Mariarosaria91]

Mi scusi se la sto importunando, volevo chiederle come faccio a sapere quali sono le reazioni da scrivere per la titolazione con la fenolftaleina e quali per la titolazione con il metilarancio? Mi devo basare sui pH al p.e.? Se si come li calcolo? Grazie e mi scusi ancora per il disturbo.. spero di imparare a svolgerli questi benedetti esercizi!

[LuiCap]

Mi pareva di averti già dato queste risposte; prova a rileggere qui:

http://www.myttex.net/forum/Thread-un-al...ercentuale

[Mariarosaria91]

Mi pareva di averti già dato queste risposte; prova a rileggere qui:

http://www.myttex.net/forum/Thread-un-al...ercentuale

 La ringrazio ancora una volta della sua risposta..forse sono un caso disperato ma se io conosco che la fenolftaleina vira tra pH compreso tra 8,3 - 10 mentre il metilarancio tra 3,1 - 4,4 come faccio a sapere ad esempio nell'esercizio sopra che mi ha corretto ieri dove mi ha scritto le reazioni che: 
K2CO3 + HCl-- .....ha un pH al p.e. = 8,3
KHO3 + HCl---.... ha un pH al p.e = 4 ????
Se non conosco i Kb come faccio a calcolarmi il Ph al p.e e a seconda del pH capire chi reagisce con fenolftaleina e chi con metilarancio?

[LuiCap]

Il problema delle Ka o delle Kb è facilmente risolvibile: si trovano in rete tantissime tabelle che riportano le costanti di dissociazione acida o basica degli acidi e delle basi deboli.

Il secondo quesito è invece risolvibile studiando:
- come varia il pH in una titolazione di una base forte con un acido forte e quali indicatori possono essere utilizzati per rilevare questo punto equivalente;
- come varia il pH in una titolazione dello ione carbonato con un acido forte e quali indicatori possono essere utilizzati per rilevare i due p.e. della titolazione.

La titolazione di una miscela alcalina non è altro che l'insieme delle due curve di titolazione.

[Lutezio]

La differenza sostanziale fra il precedente e questo esercizio sulle miscele di basi potassiche è questa:
- nel precedente veniva eseguita un'unica titolazione prima con fenolftaleina e poi con metilarancio sullo stesso prelievo di soluzione campione;
- in questo esercizio viene eseguita una prima titolazione con fenolftaleina su un prelievo della soluzione campione, poi si esegue una seconda titolazione con metilarancio su un prelievo diverso di soluzione campione.

Questo semplice fatto cambia le carte in tavola.

Attenzione a come scrivi le reazioni, queste sono inguardabili
a) K2CO3 + H+ K2HCO3
b) KHCO3 + H+ KH2CO3

Buongiorno Professoressa, stavo guardando lo svolgimento di questi esercizi e mi sono chiesto:

Nella prima ipotesi in cui si calcola la possibilità

a) KOH     + HCl H2O + KCl
b) K2CO3  + HCl KHCO3 + KCL


1.27 · 10^-2 mol = mol KOH + 1/2 K2CO3

Perché le moli sono 1/2? Non vedo coefficienti stechiometrici

Mentre nella seconda ipotesi:

b) KHCO3 +   HCl H2CO3 + KCl
c) K2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2KCl

4.89 · 10^-2 mol = mol KHCO3 + 2 mol K2CO3

Qui invece mi sembra palese che le moli di K2CO3 siano il doppio, visti i coefficienti stechiometrici.
Dunque cosa devo tenere in considerazione per capire se le moli saranno 1/2 o 2?

Inoltre se utilizzo le disuguaglianze sui volumi:

V(a) < 2V(b) ==> OH- + CO3^2-
V(ab) > V(b) ==> HCO3- + CO3^2-

erano già sufficienti a dimostrare che la prima ipotesi non era valida, prima di svolgere il sistema e rendermi conto che è impossibile?