esercizi volume titolante

Salve, Per le seguenti titolazioni acido-base scrivere la reazione di titolazione bilanciata e, date le quantità e concentrazione dell’ analita, calcolare il volume di titolante necessario per arrivare al punto di equivalenza. Per analiti polifunzionali, dopo aver verificato la titolabilità, scrivere tutte le reazioni di titolazione e calcolare i volumi di titolante necessario per raggiungere i vari punti di equivalenza: Analita: 20,0 mL di HCl 0,0200 M e Titolante: NaOH 0,0100 M = 0.0400 L HCl + NaOH ----> NaCl + H2O Analita: 10,0 mL di CH3COOH 0,0100 M Titolante: NaOH 0,0100 M Ka =1,75 x 10-5 Volume titolante= 0.0100 L CH3COOH + NaOH <---> CH3COONa + H2O Analita: 25,0 mL di H2C2O4 0,0100 M Titolante: NaOH 0,0100 M Ka1 =5,60 x 10-2 Ka2 =5,42 x 10-5 H2C2O4 + 2NaOH ---><--- Na2C2O4 + 2H2O Valuto le condizioni di TITOLABILITA': Ca * k1a= titolabile perchè maggiore o uguale a 10^-8. Ca * k2a= idem k1a/k2a= 10^3. Non ho 2 punti di equivalenza, ma soltanto uno. Quindi avviene una sola reazione: C2H2O4 + 2OH^- ---><--- C2O4^2- + 2H2O Il VOLUME al primo punto equivalente è pari a: 0.025 L e poi nel secondo punto equivalente ottengo 0.0125 perchè nel secondo punto equivalente ho le moli di acido ossalico metà di quelle di NaOH. Nel caso di ) Analita: 10,0 mL di H3PO4 0,0100 M Titolante: NaOH 0,0100 M Ka1 =7,11 x 10-3 Ka2 =6,32 x 10-8 Ka2 =4,5 x 10-13 H3PO4 + 3NaOH ---><--- Na3PO4 + 3H2O Si rispetta solo nella prima reazione la condizione di titolabilità. Come procedo in questo caso? Il Volume al primo punto è 0.01 L, giusto? Grazie

Analita: 20,0 mL di HCl 0,0200 M e Titolante: NaOH 0,0100 M = 0.0400 L

HCl + NaOH ----> NaCl + H2O

Corretto.

Analita: 10,0 mL di CH3COOH 0,0100 M Titolante: NaOH 0,0100 M Ka =1,75 x 10-5

Volume titolante= 0.0100 L

CH3COOH + NaOH <---> CH3COONa + H2O

Corretto, però non è una reazione di equilibrio, ma una reazione completa come tutte le reazioni tra una base forte e un acido debole. Se non fosse una reazione completa non potrebbe essere utilizzata per l'analisi volumetrica.

Sai quali sono le altre condizioni affinché una reazione chimica possa essere sfruttata per fini analitici nell'analisi volumetrica???

Analita: 25,0 mL di H2C2O4 0,0100 M Titolante: NaOH 0,0100 M

Ka1 =5,60 x 10-2 Ka2 =5,42 x 10-5

H2C2O4 + 2NaOH ---><--- Na2C2O4 + 2H2O

Valuto le condizioni di TITOLABILITA':

Ca * k1a= titolabile perchè maggiore o uguale a 10^-8.

Ca * k2a= idem

k1a/k2a= 10^3. Non ho 2 punti di equivalenza, ma soltanto uno.

Quindi avviene una sola reazione:

C2H2O4 + 2OH^- ---><--- C2O4^2- + 2H2O

Non è una reazione di equilibrio.

Il volume al primo punto equivalente è 25,0 mL (non rilevabile).

Il volume al secondo punto equivalente è 50,0 mL perché le mol di NaOH sono il doppio di quelle di H2C2O4.

In altre parole, il primo e il secondo punto equivalente sono sovrapposti.

Al p.e. si ha:

n H2C2O4 = n/2 NaOH

Analita: 10,0 mL di H3PO4 0,0100 M Titolante: NaOH 0,0100 M

Ka1 =7,11 x 10-3

Ka2 =6,32 x 10-8

Ka2 =4,5 x 10-13

H3PO4 + 3NaOH ---><--- Na3PO4 + 3H2O

Si rispetta solo nella prima reazione la condizione di titolabilità.

In realtà, coe si vede nel grafico allegato, non è così.

In base ai dati che hai a disposizione la tua risposta è corretta.

L'unica reazione che avviene è:

H3PO4 + NaOH --> NaH2PO4 + H2O

Al primo p.e. si ha:

n H3PO4 = n NaOH

V NaOH = 10,0 mL

nelle titolazioni ACIDO BASE ho l'analita a concentrazione nota in buretta e ho nella beuta o becker una soluzione a concentrazione incognita di analita con all'interno della soluzione un indicatore che ad un determinato punto detto PUNTO EQUIVALENTE o PUNTO FINALE (prossimo al punto equivalente) vi è il cambiamento di colore ad un determinato pH, quando tutte le moli di acido hanno reagito con quelle di base e ho la neutralizzazione. La ringrazio molto per il file, lo sto leggendo e studiando con attenzione. Nel caso di ACIDO OSSALICO e NaOH ho a livello grafico soltanto un punto equivalente? Quindi se l'esercizio mi chiede di indicare quali specie si formano, inizialmente ho ACIDO OSSALICO poi avrò tampone COOHCOO^-/COOHCOOH e poi al punto equivalente ho COO^-COOH e poi dopo ho il secondo tampone dato da COO^-COO^-/COOHCOO^- e poi al secondo punto ho COO^-COO^-. Va bene così? Grazie Nel caso di H3PO4 devo scrivere solo il volume del primo punto? Le altre reazioni bisogna scriverle? Quelle che riguardano NaOH e H3PO4. Quest altro caso: f) Analita: 20,0 mL di NaHCO3 0,0100 M Titolante: HCl 0,0100 M Ka1=4,45 x 10-7 Ka2=4,69 x 10-11 dell’H2CO3 NaHCO3 + HCl ---> H2CO3 + H2O la condizione di titolabilità non è rispettata in nessuno dei 2 casi, giusto? Quindi mi calcolo le moli al primo punto che sono 0.02 L, fin qui va bene? Qui al secondo punto saranno sempre il doppio?

Non hai risposto alla domanda che ti ho rivolto.

Qui trovi la risposta e anche altro:

Nel caso di ACIDO OSSALICO e NaOH ho a livello grafico soltanto un punto equivalente?

Sì. Se però le soluzioni fossero più concentrate se ne vedrebbero due.

Quindi se l'esercizio mi chiede di indicare quali specie si formano, inizialmente ho ACIDO OSSALICO poi avrò tampone COOHCOO^-/COOHCOOH e poi al punto equivalente ho COO^-COOH e poi dopo ho il secondo tampone dato da COO^-COO^-/COOHCOO^- e poi al secondo punto ho COO^-COO^-.

Solo teoricamente.

In pratica la reazione che avviene è:

H2C2O4 + 2 OH- --> C2O4(2-) + 2 H2O

Nel caso di H3PO4 devo scrivere solo il volume del primo punto? Le altre reazioni bisogna scriverle? Quelle che riguardano NaOH e H3PO4.

Dipende sempre se la risposta è solo teorica o se riguarda una titolazione effettivamente svolta in laboratorio.

f) Analita: 20,0 mL di NaHCO3 0,0100 M Titolante: HCl 0,0100 M

Ka1=4,45 x 10-7

Ka2=4,69 x 10-11

dell’H2CO3

NaHCO3 + HCl ---> H2CO3 + H2O

la condizione di titolabilità non è rispettata in nessuno dei 2 casi, giusto?

Se il titolante è un acido forte significa che lo ione anfiprotico HCO3- viene titolato come base monoprotica, quindi la costante da prendere in considerazione è la Kb2 dello ione carbonato:

Kb2 = Kw/Ka1 = 10^-14/4,45·10^-7 = 2,25·10^-8.

Perciò la condizione di titolabilità da controllare è solo una:

Kb2 · Cb = 2,25·10^-8/0,0100 = 2,25·10^-10

Stando a questo calcolo il salto di pH al punto equivalente non si dovrebbe cedere, ma non è così.

Il volume al punto equivalente è 10,0 mL fdi HCl.

quindi leggendo il documento che mi ha gentilmente inviato ho capito che per avere una TITOLAZIONE, la reazione deve essere: completa, reagire a livello stechiometrico, avere un cambiamento di parametro come il cambio di colorazione al punto equivalente e veloce.

Ricapitolando gli esercizi:

H2C2O4 + 2NaOH ----> Na2C2O4 + 2H2O

Ca*k1a= ok

Ca*k2a= ok

k1a/k2a= no.

Reazioni teoriche:

H2C2O4 + OH ----><---- HC2O4^- + H2O

HC2O4^- + OH^----><--- C2O4^2- + H2O

Volume al primo punto equivalente =0.025 L

Volume al secondo punto equivalente = 0.05 L

h3PO4 + 3 NaOH ---> Na3PO4 + 3H2O

Solo la prima reazione è rispettata come titolabilità-

Reazioni teoriche:

H3PO4 + OH^- ---><--- H2PO4^- + H2O

H2PO4^- + OH^- ---><--- HPO4^2- + H2O

HPO42^- + OH^- ---><--- PO43^- + H2O

Volume al primo punto equivalente: 0.01

secondo= 0.02

terzo= 0.03

NaHCO3 + HCl ----> NaCl + H2CO3

Kb2= 2.25*10^-8

HCO3^- + H3o^+ ---><--- H2CO3 + H2O

Volume = 0.02 L/2= 0.01 L

Corretti Grazie