Titolazione complessometrica per spostamento

[AAA]

Salve ,riporto i dati e i calcoli circa un'analisi di laboratorio .

Titolazione di una soluzione di Ca2+ con EDTA 0,0105 M per spostamento.


Reagenti utilizzati:
- tampone NH4OH/NH4CL (pH=10)
-soluzione di Mg-EDTA 0.04M ;
-soluzione di Ca2+ da titolare;
-indicatore Nero eriocromo T.;
 -EDTA 0,0105 M come titolante. 

Procedimento (cerco di essere breve) :
è stata preparata una soluzione con 20mL di soluzione di Ca2+ , 7mL di Mg-EDTA 0.04M e 3 gocce di indicatore NET.

volume di titolante al p.e = 14,65 mL

Calcoli:
 n(Mg-EDTA)= 0,04mol/L*0,007L= 0,00028moli 
n(EDTA)titolante= 0,0105mol/L*0,01465=0,0001538 moli (?????)

* come è possibile che le moli di titolante siano minori di quelle del magnesio se con l'EDTA dovrei aver titolato tutte le moli di Ca2+ e poi tutte le moli di Mg2+?
Non capisco davvero come procedere per trovare la concentrazione della soluzione di calcio. 
Evidentemente sbaglio dal principio. Dove? 
Vi ringrazio in anticipo

[Mario]

Il Mg-EDTA serve solo per rendere più netto il punto di viraggio. Nei calcoli non va considerato.


saluti
Mario

[LuiCap]

Le moli di Ca2+ sono uguali alle moli di EDTA, quindi 1,54·10^-4 mol.

La soluzione di MgY2- viene aggiunta in eccesso rispetto alle moli di Ca2+ presenti: l'importante è che si liberi in soluzione una quantità di Mg2+ equivalente a quella del Ca2+, in quanto il complesso CaY2- (log Kf = 10,7) è più stabile del complesso MgY2- (log Kf = 8,7).
Forse non ti è chiaro il principio delle titolazioni complessometriche per spostamento e la sequenza delle reazioni che avvengono.
Prova a scriverle.

[AAA]

Il Mg-EDTA serve solo per rendere più netto il punto di viraggio. Nei calcoli non va considerato.


saluti
Mario

Non capisco allora come risalire al titolo della soluzione di Ca2+. Se il titolante ha reagito sia con Mg2+ che con Ca2+ come faccio a risalire alle moli di ioni calcio?
Grazie

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Le moli di Ca2+ sono uguali alle moli di EDTA, quindi 1,54·10^-4 mol.

La soluzione di MgY2- viene aggiunta in eccesso rispetto alle moli di Ca2+ presenti: l'importante è che si liberi in soluzione una quantità di Mg2+ equivalente a quella del Ca2+, in quanto il complesso CaY2- (log Kf = 10,7) è più stabile del complesso MgY2- (log Kf = 8,7).
Forse non ti è chiaro il principio delle titolazioni complessometriche per spostamento e la sequenza delle reazioni che avvengono.
Prova a scriverle.

Le reazioni in ordine dovrebbero essere  (cariche omesse):

1) Ca + Mg-EDTA --- Ca-EDTA + Mg


2) Mg + In ---- Mg-In     (complesso di colore violetto)

Iniziando a titolare:
3) EDTA + Ca --- Ca-EDTA

punto equivalente:

4) EDTA + Mg-In ---- Mg-EDTA + In    (indicatore in forma libera e complesso di colore blu)


Ora, ammesso che io non abbia fatto altri strafalcioni  ... il volume di EDTA che ho annotato  (14,65mL) dovrebbe corrispondere all'ultima reazione e quindi l'EDTA che ho usato per titolare dovrebbe aver complessato dapprima gli ioni calcio e poi gli ioni magnesio? 
Grazie mille!

[Mario]

Il suo ragionamento non è del tutto corretto.
Come le ho già detto l'aggiunta del sale Mg-EDTA ha solamente la funzione di rendere meglio visibile il punto di viraggio. Non va conteggiato .


il calcolo è:
Ca (mg/L) = (14,65 * 0,0105 * 40,1 *1000)/20


saluti
Mario

[LuiCap]

1) Tutto lo ione calcio presente reagisce con Mg-EDTA e si trasforma in Ca-EDTA liberando lo ione magnesio:
n Ca2+ = n Mg2+
Ca2+ + MgY2- CaY2- + Mg2+
incolore incolore incolore incolore
...........-stabile.....+stabile
In pratica non si va a titolare con EDTA lo ione calcio, ma lo ione magnesio che si è liberato.

2) All'aggiunta dell'indicatore una piccola quantità di ione magnesio reagisce con l'indicatore formando il complesso Mg-NET di colore violetto:
Mg2+ + HIn2- MgIn- + H+
incolore azzurro viola incolore

3) Quando si inizia a titolare, l'EDTA va a reagire con lo ione magnesio libero in soluzione:
Mg2+ + H2Y2- MgY2- + 2H+
incolore incolore incolore incolore

4) Infine l'EDTA va a reagire con il complesso Mg-NET e lascia l'indicatore non complessato in soluzione: questo punto di viraggio coincide con ul punto di fine titolazione:
MgIn- + H2Y2- MgY2- + HIn2- + H+
viola incolore incolore azzurro incolore
-stabile................+stabile

[AAA]

1) Tutto lo ione calcio presente reagisce con Mg-EDTA e si trasforma in Ca-EDTA liberando lo ione magnesio:
n Ca2+ = n Mg2+
Ca2+ + MgY2- CaY2- + Mg2+
incolore incolore incolore incolore
...........-stabile.....+stabile
In pratica non si va a titolare con EDTA lo ione calcio, ma lo ione magnesio che si è liberato.

2) All'aggiunta dell'indicatore una piccola quantità di ione magnesio reagisce con l'indicatore formando il complesso Mg-NET di colore violetto:
Mg2+ + HIn2- MgIn- + H+
incolore azzurro viola incolore

3) Quando si inizia a titolare, l'EDTA va a reagire con lo ione magnesio libero in soluzione:
Mg2+ + H2Y2- MgY2- + 2H+
incolore incolore incolore incolore

4) Infine l'EDTA va a reagire con il complesso Mg-NET e lascia l'indicatore non complessato in soluzione: questo punto di viraggio coincide con ul punto di fine titolazione:
MgIn- + H2Y2- MgY2- + HIn2- + H+
viola incolore incolore azzurro incolore
-stabile................+stabile

Ok ora ho capito la cavolata , grazie ancora !

[LuiCap]

La titolazione complessometrica per spostamento o sostituzione può essere eseguita quando:
- il catione metallico da determinare (in questo caso il calcio) forma un complesso colorato con l'indicatore (in questo caso il NET) non molto stabile (in questo caso a pH 10 il complesso CaIn- ha una log Kf = 5,5); questo significa che eseguendo la titolazione diretta con EDTA a titolo noto, il punto di viraggio non è stabile, cioè la variazione di colore al punto di fine titolazione retrocede;
- il catione metallico da determinare (in questo caso il calcio) forma con EDTA un complesso più stabile (log Kf = 10,7) di quello con il magnesio (log Kf = 8,7).
In questo caso si addiziona ad un prelievo noto del catione in esame a pH 10 tamponato con soluzione NH3/NH4+ una quantità in eccesso rispetto all'analita di soluzione MgY2- (il volume e la concentrazione di questa soluzione non è né accurata né precisa) in modo tale che tutto l'analita presente si complessi con l'EDTA e che si liberi una quantità equivalente di ione magnesio.

[AAA]

La titolazione complessometrica per spostamento o sostituzione può essere eseguita quando:
- il catione metallico da determinare (in questo caso il calcio) forma un complesso colorato con l'indicatore (in questo caso il NET) non molto stabile (in questo caso a pH 10 il complesso CaIn- ha una log Kf = 5,5); questo significa che eseguendo la titolazione diretta con EDTA a titolo noto, il punto di viraggio non è stabile, cioè la variazione di colore al punto di fine titolazione retrocede;
- il catione metallico da determinare (in questo caso il calcio) forma con EDTA un complesso più stabile (log Kf = 10,7) di quello con il magnesio (log Kf = 8,7).
In questo caso si addiziona ad un prelievo noto del catione in esame a pH 10 tamponato con soluzione NH3/NH4+ una quantità in eccesso rispetto all'analita di soluzione MgY2- (il volume e la concentrazione di questa soluzione non è né accurata né precisa) in modo tale che tutto l'analita presente si complessi con l'EDTA e che si liberi una quantità equivalente di ione magnesio.

Chiarissima come sempre professoressa, buona giornata!