Esercizi titolazioni

[Pepe9]

Ciao a tutti!
Mi sono iscritta solo ieri e spero di aver capito come funziona questo sito.
Sto preparando l’esame di analisi dei farmaci ma ho qualche difficoltà a svolgere gli esercizi sulle titolazioni perché non riesco proprio a capire in quale modo bisogna procedere. In particolare vorrei chiedere una mano per l’esercizio che allego.
Io ho pensato di ottenere le moli di ogni reagente sfruttando il dato dei grammi e ricavando i pesi molecolari. Ma già qui riscontro qualche difficoltà perché non capisco cosa si intenda con il grado di purezza del KMnO4 e anche perché non riesco a capire come calcolare le moli del sale bisodico diidrato di EDTA.
Poi dalle moli ottenute e dai volumi forniti pensavo di ottenere la molarità ma poi mi blocco.
Non sono neanche sicura che questi due passaggi abbiano un senso.
Qualcuno riesce ad aiutarmi? 
Grazie mille in anticipo!

[LuiCap]

Per svolgere questo tipo di esercizi (e non solo questi) bisogna iniziare scrivendo le reazioni bilanciate che avvengono durante le titolazione.
Prova a farlo e poi andiamo avanti passo per passo.

[Pepe9]

Grazie per la risposta!
Purtroppo ho fatto molto tempo fa l’esame di chimica generale e di chimica analitica, quindi spesso trovo difficile riuscire a ricordarmi come si scrivono le reazioni in quanto ho perso l’abitudine.
In questo caso allego ciò che sono riuscita a scrivere. Per la permanganometria non sono sicura di come si debba procedere.

[LuiCap]

Ti consiglio di scrivere le reazioni in forma ionica:

La titolazione argentometrica diretta di Mohr si basa sulla seguente reazione di precipitazione:
Cl- + Ag+ AgCl(s)
Al punto equivalente:
n Cl- = n Ag+
n Ca2+ = 1/2 n Cl-
Lo ione tiocianato, SCN-, si utilizza invece per la titolazione indiretta di Volhard, ma il testo non fornisce alcuna indicazione in proposito.

La reazione che avviene durante la titolazione complessometrica con EDTA che hai scritto è corretta.
Possiamo indicare l'EDTA con la sigla H4Y, perciò il suo sale disodico diidrato è Na2H2Y·2H2O, da cui puoi calcolare facilmente la massa molare in base ai pesi atomi forniti (mancano: Na = 23; H = 1).
Al punto equivalente:
n Ca2+ = n EDTA
n Cl- = 2 n Ca2+

La titolazione permanganometrica si basa invece sulla seguente serie di reazioni di precipitazione e di ossido-riduzione:
Ca2+ + C2O4(2-) CaC2O4(s)
5 CaC2O4(s) + 2 MnO4(-) + 8 H+ 10 CO2 + 5 Ca2+ + 2 Mn2+ + 8 H2O

m pura KMnO4 = 5,7 g impuri · 99 g puri / 100 g impuri = 5,6(43) g
M KMnO4 = 5,6(43) g / 158 g/mol = 0,0357 mol/L
Al punto equivalente:
2 n Ca2+ = 5 n KMnO4
2 n Ca2+ = n Cl-

Prova a mostrare qualche calcolo.

[Pepe9]

Ho provato a seguire il procedimento ma temo comunque di non aver capito.. in particolare credo di non riuscire proprio a cogliere quale sia la richiesta dell'esercizio.
Dalla argentometria sono riuscita ad ottenere 0,118 mol di Ag+ (= mol di Cl-) e 0,059 mol di Ca2+.
Dalla complessometria ho ottenuto 0,0497 mol di EDTA (= mol di Ca2+) e 0,099 mol di Cl-.
Invece nella permanganometria mi perdo con la stechiometria.

[LuiCap]

Il testo non è chiarissimo.
Provo a chiarirtelo un po'.
Il campione in esame contiene le seguenti moli di campione in 1 L:
M CaCl2·2H2O = (2 g / 146 g/mol) / 1 L = 0,0137 mol/L
il che equivale a:
M Ca2+ = 0,0137 mol/L
M Cl- = 0,0274 mol/L · 2 = 0,0274 mol/L

Per eseguire ogni titolazione si deve prelevare in becher un volume noto della soluzione del campione, ammettiamo 50 mL per ciascuna titolazione, e si devono titolare con le tre soluzioni in esame in buretta secondo la stechiometria delle reazioni che avvengono.
Le incognite da calcolare sono i volumi delle tre soluzioni titolanti.

M AgNO3 = (20 g / 170 g/mol) / 0,100 L = 1,176 mol/L
Poiché al punto equivalente n Cl- = n Ag+, si ha:
n Cl- = 0,0274 mol/L · 0,050 L = 0,00274 mol
V AgNO3 = 0,00274 mol / 1,176 mol/L = 0,00116 L = 1,16 mL

M Na2H2Y4·2H2O = (18,6 g /372 g/mol) / 1 L = 0,0500 mol/L
Poiché al punto equivalente n Ca2+ = n EDTA, si ha:
n Ca2+ = 0,0137 mol/L · 0,050 L = 0,000685 mol
V EDTA = 0,000685 mol / 0,0500 mol/L = 0,0137 L = 13,7 mL

M KMnO4 = [(5,7 g · 99/100) / 158 g/mol] / 1 L = 0,0357 mol/L
n Ca2+ = 0,0137 mol/L · 0,050 L = 0,000685 mol
2 mol Ca2+ : 5 mol KMnO4 = 0,00137 mol Ca2+ : x
x = n KMnO4 = 0,000685 mol · 5/2 = 0,00171 mol
V KMnO4 = 0,00171 mol / 0,0357 mol/L = 0,0479 L = 47,9 mL

[Pepe9]

Perfetto grazie, mi sembra di aver capito! L’unico dubbio riguarda le aliquote: in questo caso abbiamo stabilito 50 mL per ogni titolazione ma il volume dovrebbe essere specificato nel testo dell'esercizio giusto?

[LuiCap]

Sì, il volume di soluzione campione da prelevare dovrebbe essere indicato nel testo.
Trovo inoltre sbagliato utilizzare un volume di AgNO3 così piccolo. Probabilmente qualche dato relativo alla preparazione di questa soluzione è sbagliato.

[Pepe9]

Ne approfitto per chiedere un altro esercizio su cui sono in dubbio.
Allego sia il testo sia il mio svolgimento.
Non capisco quale sia l’errore ma una volta arrivata ai due valori riquadrati se li sommo ottengo un numero di grammi maggiore del campione iniziale e quindi immagino che non sia possibile (inoltre non avrei neanche una minima parte di acqua se così fosse).

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Ecco lo svolgimento