Determinazione azoto ammoniacale

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Mariù

2016-05-25 15:16

Ciao! Vorrei confrontarmi con voi su questo quesito, per capire se ho ragionato bene:

Un campione di 2,8 g contenente ammonio cloruro, alanina e materiale inerte è stato sciolto in acqua e diluito esattamente a 500 ml. Una porzione di 50 ml è stata trattata con idrossido di sodio e l'ammoniaca liberata è stata distillata e raccolta in 40 ml di una soluzione satura di acido borico e titolata con 16,4 ml di acido cloridrico 0.1060 M.

Una seconda porzione di 50 ml è stata trattata con acido solforico concentrato secondo il metodo Kjeldahl, quindi dopo l'aggiunta dell'idrossido di sodio, l'ammoniaca è stata distillata e raccolta in 40.0 ml di una soluzione di acido solforico 0.0872 M. L'eccesso di acido ha richiesto una retrotitolazione con 30.1 ml di idrossido di sodio 0.1060 M.

Calcolare le percentuali di cloruro d'ammonio e di alanina nel campione di partenza.

Io ho ragionato così:

Nella seconda porzione con il metodo di Kjeldahl determino l'azoto proteico.

n H2SO4 consumate = (40 x 0,0872) - (30,1 x 0.1060) = 0,0002974 in 50 ml

In 500 ml ho 0,002974 

% alanina = 0,002974 x 89,09 g/mol / 2,8 g x 100= 9,46%

Nella prima:

n HCl = 16,4 ml x 0.1060 M = 0,0017384 = n H3BO3 in 50 ml

In 500 ml ho 0,017384

Mi determino così la % di ammonio cloruro.

Sto sbagliando?

LuiCap

2016-05-25 16:51

La prima titolazione è ok.

% NH4Cl = 33%

Nella seconda titolazione sbagli due cose:

- il metodo Kjeldahl serve per liberare ammoniaca dai composti organici contenenti -NH2 trasformandoli in solfato di ammonio; quando si addiziona l'eccesso noto di NaOH, poiché nel campione è presente anche NH4Cl, si libera NH3 da entrambi i composti contenenti azoto. Con la titolazione si determina perciò l'azoto totale, l'azoto proteico lo determini per differenza;

- l'acido solforico rimasto in eccesso reagisce in rapporto 1:2 con l'NaOH; in altre parole N H2SO4 = M H2SO4 x 2.

% alanina = 65%

https://it.wikipedia.org/wiki/Metodo_Kjeldahl

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quimico

2016-05-25 18:16

Faccio talmente tanti Kjeldahl ormai che mi escono dagli occhi asd

LuiCap

2016-05-25 18:44

Spero per te con un distillatore automatico Kjeldahl in corrente di vapore ;-)

Mariù

2016-05-26 07:49

Sarebbe bello vederlo in laboratorio. E' una metodica complessa?

quimico

2016-05-26 18:13

Seee magari Luisa. No, vecchia maniera. Non abbiamo niente di automatizzato per queste analisi...

Diciamo che va a momenti: a volte tante analisi, a volte nessuna.

Non è complessa ma devi sapere cosa fare e come comportarti a seconda del campione da analizzare.

Io mi occupo di tessile.

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Mariù

2016-09-09 17:25

Riprendo questa vecchia discussione per un piccolo dubbio.

Un campione da 0.5843 g di un preparato di nutrimento per le piante è stato analizzato nel suo contenuto di azoto con il metodo di Kjeldahl, raccogliendo l'ammoniaca liberatain 50 ml di HCl 0.1062 M. L'eccesso di acido ha richiesto una retrotitolazione con 11.89 ml di NaOH 0.0925 M.

Esprimere i risultati dell'analisi in termini di percentuale di azoto e di solfato di ammonio.

Dunque, io ho ragionato così:

Mi calcolo le moli di HCl reagite per differenza (moli HCl totali - moli di NaOH)

Le moli che ottengo saranno poi quelle di NH3, quindi di N, moltiplico x 14 e ottengo le moli di N e da qui mi calcolo la %. che mi viene 10.08%

Le moli di (NH4)2SO4 saranno la metà di quelle di NH3, o sbaglio?

Grazie a tutti, come sempre.

LuiCap

2016-09-09 18:31

Tutto ok quello che hai scritto.

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Mariù

2016-09-29 16:29

Ciao! Mi dite se ho ragionato bene su questo problema?

Un campione da 0.4755 g contenente ossalato d’ammonio e materiale inerte è stato disciolto in acqua e reso fortemente alcalino con idrossido di potassio, trasformando, così, lo ione ammonio in ammoniaca. L’ammoniaca liberata è stata distillata in 50.00 ml esatti di acido solforico 0.05035 M. L’eccesso di acido solforico è stato retrotitolato con 11.13 ml di idrossido di sodio 0.1214 M. Calcolare:

a)  la percentuale di azoto presente nel campione;

b) la percentuale di ossalato d’ammonio presente nel campione.

n H2SO4 = 50 x 0.05035/1000 = 0.00251 (0.00502 eq)

n NaOH = 11.13 x 0.1214/1000 = 0.00135

% N = 0.00502 - 0.00135 x 14/0.4755 = 0.10%

% (NH4)2C2O4 = 0.00367 x PE = 0.00367 x 62,05 = 0.227 g

% = 47,89%

E' corretto?

Grazie, come sempre.

LuiCap

2016-09-29 18:28

Nel calcolo della % N ci manca un x100.

Il procedimento è corretto, a parte arrotondamenti intermedi sbagliati.

Con gli stessi dati di MM a me risulta:

% N = 10,8% (10,8462%)

% (NH4)2C2O4 = 48,1% (48,0717%)

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Mariù

2016-09-29 18:45

Perfetto, vado a riguardarmi gli arrotondamenti!

Grazie Luisa, come sempre!

LuiCap

2016-09-29 18:52

Mi correggo, ci vuole una cifra significativa in più:

% N = 10,85% (10,8462%)

% (NH4)2C2O4 = 48,07% (48,0717%)

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Mariù

2016-12-14 10:04

Ciao! Vi scrivo per confrontarmi, più che sul risultato, sugli altri quesiti.

Una campione di g 0.2000, esattamente pesato in bilancia analitica, di un composto contenente azoto, viene analizzato con il metodo di Kjeldahl secondo quanto riportato in F.U. Supponendo di aver impiegato 24.5 ml di NaOH 0.0100 N per titolare, in presenza di rosso metile indicatore misto, l’eccesso di HCl inizialmente impiegato (150.0 ml 0.0100 N), indicare:

a)    la percentuale di azoto nel campione;

b)   perché deve essere impiegato un indicatore misto;

c)    illustrare il metodo di analisi impiegato.

a) la % di azoto trovo sia dello 0.087%, spero sia corretta.

b) Io so che l'indicare misto è formato da due indicatori acido-base, il cui intervallo di viraggio si sovrappone parzialmente.

In questo caso perchè? Perchè si potrebbe liberare ammoniaca dall'idrolisi delle proteine?

c) La metodica consiste nella trasformazione dell'azoto organico in azoto ammoniacale e quindi la distillazione dell'azoto ammoniacale spostato con NaOH, raccogliendo il distillato su una soluzione a titolo noto di acido.

Spero di aver detto sciocchezze, grazie mille come sempre.

LuiCap

2016-12-14 17:39

a) % Azoto

NH4(+) + NaOH --> NH3 + Na(+) + H2O

NH3 + HCl --> NH4Cl

HCl + NaOH --> NaCl + H2O............. pH al p.e. = 7

n HCl totali = 0,0100 mol/L · 0,1500 L = 1,50·10^-3 mol

n NaOH = n HCl in eccesso = 0,0100 mol/L · 0,0245 L = 2,45·10^-4 mol

n HCl reagite = n NH3 = n NH4(+) = n N = 1,50·10^-3 - 2,45·10^-4 = 1,26·10^-3 mol

m N = 1,26·10^-3 mol · 14,007 g/mol = 1,76·10^-2 g N

% N = 1,76·10^-2 g / 0,2000 g · 100 = 8,79% N

b) Indicatore acido-base

Non capisco la necessità di usare l'indicatore misto di Tashiro (rosso metile + blu di metilene) nel procedimento indicato nel testo che prevede di raccogliere l'NH3 gassosa sviluppata dall'NH4(+) in un eccesso noto di HCl a titolo noto e poi retrotitolare l'eccesso con NaOH a titolo noto secondo le reazioni scritte al punto a).

Il pH al punto equivalente della retrotitolazione è 7, quindi si può benissimo usare il solo rosso metile, che vira da rosso a giallo a pH 6,1.

L'indicatore misto (il rosso metile è un indicatore acido-base, rosso a pH ≤ 4,4, giallo a pH ≥ 6,1, mentre il blu di metilene è un indicatore redox, incolore in ambiente riducente, blu in ambiente ossidante) viene utilizzato quando l'NH3 distillata viene raccolta in una soluzione di acido borico (H3BO3) e titolata direttamente con HCl a titolo noto:

NH3 + H3BO3 --> (NH4)2H2BO3

(NH4)2H2BO3 + HCl --> NH4Cl + H3BO3

c) Metodo Kjeldahl secondo F.U.

Per quanto ne so io, il metodo Kjeldahl permette di determinare l'azoto ammoniacale presente in un composto inorganico liberando NH3 mediante reazione di spostamento con una base forte (NaOH).

Il metodo Kjeldahl-Ulsch permette invece di trasformare l'azoto organico in azoto ammoniacale mediante prolungata ebollizione con H2SO4 conc., H2O2 e catalizzatore a base di K2SO4 e CuSO4. Una volta completata la mineralizzazione, si procede come per la determinazione dell'azoto ammoniacale.

Per rispondere in modo adeguato al punto c) bisogna conoscere cosa scrive il metodo F.U., cosa che non so ;-)

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Mariù

2016-12-18 09:37

Buongiorno a tutti e buona domenica!

Mi dite se ho ragionato bene su questo problema?

Un campione di 10 g di soluzione ammoniacale viene fatto bollire con un eccesso di NaOH; l’ammoniaca gassosa che si forma viene fatta passare in 60.0 ml di una soluzione di acido solforico 0.9000 N. Sono stati necessari esattamente 10.0 ml di una soluzione di NaOH 0.4000 N per neutralizzare l’eccesso di acido solforico non neutralizzato dall’ammoniaca.

Determinare la percentuale in peso (% m/m) di NH3 presente inizialmente nella soluzione esaminata.

Per calcolarmi la %di NH3, bbasta fare la differenza tra equivalenti di H2SO4 ed equivalenti di NaOH?

La % di NH3, così facendo mi viene di 8.5%, mi sembra un po' poca...

Grazie mille, come sempre.

LuiCap

2016-12-18 11:51

È sbagliato scrivere "10 g di soluzione ammoniacale" :-@

Sono "10 g di soluzione di un sale di ammonio (NH4+)"

Reazioni:

a) NH4+ + NaOH --> NH3(g) + Na+ + H2O

b) 2 NH3(g) + H2SO4 --> (NH4)2SO4

c) H2SO4 + 2 NaOH --> Na2SO4 + 2 H2O

Il risultato che hai trovato facendo i calcoli con gli equivalenti è corretto: % NH3 = 8,52

Quando ti assalgono questi dubbi pre-esame, auto-controlla il risultato ottenuto facendo anche il calcolo con le moli ;-)

M H2SO4 = 0,9000 eq/L / 2 eq/mol = 0,4500 mol/L

n H2SO4 totali = 0,4500 mol/L · 0,0600 L = 0,0270 mol

n NaOH = 0,4000 mol/L · 0,0100 L = 0,00400 mol

n H2SO4 in eccesso = 0,00400 mol / 2 = 0,00200 mol

n H2SO4 reagite = 0,0270 - 0,00200 = 0,0250 mol

n NH3 = 0,0250 mol · 2 = 0,0500 mol

m NH3 = 0,0500 mol · 17,03 g/mol = 0,852 g NH3

% NH3 = 0,852 g / 10 g · 100 = 8,52

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Mariù

2016-12-18 15:25

Si infatti Luisa, ho fatto il calcolo anche con le moli, grazie mille! Speriamo bene, ho un'ansia tremenda, tra l'altro sento di sapere meno della volta scorsa, ma comunque...