frazione titolata "phi" e punto equivalente
Salve!!

Ho qualche dubbio sul valore che assume "la frazione titolata"phi nel caso di una titolazione di una base BaOH(2) con un acido forte come HCl,a concentrazione nota.
Mi pare che phi sia definita come:
Phi= V*C / V_0 * C_0 (dove V,e C soni riferiti al titolante e i termini al denominatore al titolato)

Diciamo che per reazioni acido-base con stechiometria 1:1 (come HCl / NaOH) al punto equivalente ho che phi=1.
Quindi nella curva di titolazione avrà il salto di pH caratteristico a phi=1

MA se titolo una base (o acido come H2SO4) che può accettare due protoni come Ba(OH)2 , phi che valore avrà al punto equivalente?
Perchè sulle mie slides le curve di titolazione per il caso di acidi/basi poliprotici riporta come punto equivalente finale( con il secondo protone titolato)quello per phi=2... ma cercando di guardare su altri testi e online vedo che è phi=1 per il secondo protone (e 0,333 mi pare per il secondo)

Qualcuno mi puo chiarire questa cosa?
Grazie


EDIT: ultima domanda,se faccio la titolazione di un analita incognito monoprotico,come HCl,con invece una base B(OH)2 ,a titolo noto,il punto equivalente invece lo otterrei per quale valore di phi? phi=0,5 PRESUMO??
Grazie ancora.
Cita messaggio
Al punto equivalente di una titolazione le moli di titolante sono stechiometricamente uguali alle moli di titolato.
Di conseguenza:
ø = frazione titolata < 1 prima del p.e.
ø = frazione titolata = 1 al p.e.
ø = frazione titolata > 1 dopo il p.e.
Questo sempre.

Esempio:
2HCl + Ba(OH)2 --> BaCl2 + 2 H2O

Se si titolano 50 mL di HCl 0,10 M con Ba(OH)2 0,5 M si ha:
n HCl = 0,10 mol/L · 0,050 L = 5,0·10^-3 mol
n Ba(OH)2 = 5,0·10^-3 mol / 2 = 2,5·10^-3 mol
V Ba(OH)2 = 2,5·10^-3 mol / 0,5 mol/L = 5,0·10^-3 L = 5,0 mL

ø prima del p.e. = (0,5 mol/L · 3,0·10^-3 L) / (0,10 mol/L · 0,050 L / 2) = 0,6
ø al p.e. = (0,5 mol/L · 5,0·10^-3 L) / (0,10 mol/L · 0,050 L / 2) = 1
ø dopo il p.e. = (0,5 mol/L · 8,0·10^-3 L) / (0,10 mol/L · 0,050 L / 2) = 1,6
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
xshadow
(2017-05-19, 17:31)LuiCap Ha scritto: CUT

si verissimo!!

Pero le mie dispense in merito alla titolazione di H2SO4 con NaOH ,nella curva di titolazione (pH vs frazione titolata phi) riportano che il punto equivalente ""totale"" (cioè quello per la titolazione di ambedue i protoni) si trova a phi=2 (insomma il secondo "scalino"),mentre il "punto equivalente" primo protone per phi=1 ....
In altri testi invece per il secondo protone leggo che phi=1( e per il primo phi=0,5 )

Mi pare che il valore di phi assunto al punto equivalente (che in effetti la definizione che dici è senza dubbio quella corretta) cambi in funzione della definizione di phi stesso ...
phi= CV/C_0*V_0
phi= nCV/mC_0*V_*
(da quello che ho capito)

Dove n,m sono numeri interi,che tengono conto della stechiometria in modo da normalizzare il valore numerico di phi a 1 quando si ha titolato completamente l'ultimo protone del composto...

Per dire per la titolazione di H2SO4 con NaOH le mie dispense arrivano al risultato phi=2 al punto equivalente "finale" attraverso la definizione di phi= CV/C_0*V_0

Mentre altrove vedo che al punto equivalente del secondo protone di H2SO4 phi=1 , dove pero qui phi è definito in modo diverso:
phi= CV/(C_0*V_0 *2)
Cioè aggiungono quel due al denominatore ....cosi che il numero di moli di titolato e titolante (punto equivalente)è stechiometricamente uguale per phi=1...mentre nella definizione prima il punto equivalente coinciderebbe per phi=2...in quanto per phi=1 avrei che CV=C_0*V_0,che in termini di moli significa che sono a metà della titolazione (ho titolato solo il primo protone)
Vorrei capire se è questo il motivo... non so se mi sono spiegato,bene..nel caso posso provare a fare una foto del fatto phi=2


ULTIMA COSA riguardo al tuo esempio...si tratta di una titolazione di HCl (titolato)con Ba(OH)2 come titolante..
ora se prendiamo la formula phi=CV/(C_0*V_0) *2 ....in teoria al denominatore non dovrebbe starci il titolato? che dovrebbe essere HCl no?
Come mai hai messo Ba(OH2) ,il titolante,al denominatore ?? è uguale vedere il problema come il caso opposto? (cioè vedere il titolante come il titolato e viceversa?)


Grazie ancora :-)ùù
Cita messaggio
Penso di aver capito cosa intendi.

In un acido debole poliprotico, ad esempio H3PO4, la frazione titolata, Φ, si può riferire alla neutralizzazione di un equivalente di protoni o alla neutralizzazione di tutto l’acido presente in soluzione (in questo caso a 3 equivalenti).
Nel primo caso:
Φ = CV/C0V0 (che ai vari P.E. assumerebbe valori 1, 2, 3)
mentre nel secondo:
Φ = CV/3·C0V0 (che ai vari P.E. assumerebbe valori 0.333, 0.667, 1)

http://www.chimica.unipd.it/chimind/pubb..._TUTTO.pdf

ULTIMA COSA riguardo al tuo esempio...si tratta di una titolazione di HCl (titolato) con Ba(OH)2 come titolante.
ora se prendiamo la formula phi=CV/(C_0*V_0) *2 ....in teoria al denominatore non dovrebbe starci il titolato? che dovrebbe essere HCl no?
Come mai hai messo Ba(OH)2,il titolante,al denominatore ?? è uguale vedere il problema come il caso opposto? (cioè vedere il titolante come il titolato e viceversa?)

Una qualsiasi curva di titolazione può essere calcolata oppure costruita sperimentalmente.
Quando è calcolata si può mettere in becher l'acido e in buretta la base o viceversa; in ogni caso si conoscono le concentrazioni delle due soluzioni e, nel primo caso, si va a calcolare punto per punto il pH dopo aggiunte prefissate di base, mentre nel secondo caso, si va a calcolare punto per punto il pH dopo aggiunte prefissate di acido. Parlare di titolante e titolato non ha alcun senso, visto che si conoscono le concentrazioni di entrambe le soluzioni.
In laboratorio invece una curva di titolazione viene costruita per determinare sperimentalmente la concentrazione di una delle due soluzioni essendo nota la concentrazione dell'altra.
La soluzione a titolo noto è chiamata titolante, mentre quella a titolo incognito o approssimato è chiamata titolato.
La soluzione titolante può essere posta in becher o in buretta, non ha importanza; l'importante è che la soluzione di base forte non venga messa in becher perché assorbirebbe velocemente la CO2 dall'aria e cambierebbe il suo titolo.
Ecco perché nell'esempio che ti ho fatto il titolante è l'HCl posto in becher (la cui concentrazione è nota con due cifre significative -0,10 M-), mentre il titolato è il Ba(OH)2 posto in buretta (la cui concentrazione è nota con una cifra significativa -0,5 M-).
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
xshadow
(2017-05-20, 10:03)LuiCap Ha scritto: cut

ok,allora adesso ci siamo!!

L'unica cosa è che nella "standardizzazione di NaOH ,a concentrazione nota in modo approssimato,con acido ossalico a concentrazione nota" il mio testo considera NaOH come il titolante,sebbene non sia in realtà la specie di cui conosco la concentrazione esatta

Infatti poi si domanda le condizioni di titolabilità e la verifica sui protoni dell'acido ossalico (cioè sul titolante in teoria)...Oltre che considerare il termine C*V riferito a NaOH , nell'espressione di phi= CV/C_0*V_0 .

Cioè non doveva essere il termine riferito all'acido ossalico,che è la specie che conosco e che quindi dovrebbe essere lui il titolante,al numeratore di phi quindi? O_o
Cita messaggio
L'NaOH solido non ha le caratteristiche di standard primario o sostanza madre, perciò qualsiasi sua soluzione dovrà essere standardizzata; in genere la standardizzazione viene eseguita con uno standard primario, acido ossalico diidrato o idrogenoftalalto di potassio.
Se si utilizza l'acido ossalico nella titolazione di standardizzazione di una soluzione di NaOH, quest'ultima soluzione è il titolato, mentre l'acido ossalico è il titolante. Di questo ne sono certissima ;-)
Una volta che la soluzione di NaOH è stata standardizzata può essere usata come soluzione titolante per titolare degli analiti con carattere acido; la tecnica prende il nome di alcalimetria, cioè misura della concentrazione a carattere acido con una base a titolo noto.

L'acido ossalico possiede due protoni acidi, quindi teoricamente, i punti equivalenti sono due.
In pratica per verificare le sue condizioni di titolabilità occorre verificare le tre seguenti condizioni:
1) Ka1 acido ossalico · M acido ossalico ≥ 10^-8
5,9·10^-2 · 0,10 = 5,9·10^-3 > 10^-8 questo significa che il 1° H+ è titolabile
2) Ka2 acido ossalico · M acido ossalico ≥ 10^-8
6,5·10^-5 · 0,10 = 6,5·10^-6 > 10^-8 questo significa che anche il 2° H+ è titolabile
3) Ka1 acido ossalico / Ka2 acido ossalico ≥ 10^4
5,9·10^-2 / 6,5·10^-5 = 9,1·10^2 questo significa che i due H+ vengono titolati simultaneamente, quindi due punti equivalenti sono, almeno in parte, sovrapposti

La curva di titolazione calcolata che si ottiene è la seguente:


.pdf  H2C2O4 + NaOH.pdf (Dimensione: 17.24 KB / Download: 11)

Come era stato previsto, il primo punto equivalente è solo accennato e non è sfruttabile a livello analitico per eseguire una titolazione in presenza di un indicatore acido-base, mentre il secondo punto equivalente lo è.
Il pH al 2° p.e. è 8,7, perciò in pratica la standardizzazione di una soluzione di NaOH viene eseguita utilizzando come indicatore la fenolftaleina (incolore 8,2-9,8 rosa) fermandosi al primo cambiamento di colore dall'incolore al rosa.
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
xshadow
(2017-05-20, 14:38)LuiCap Ha scritto: CUT

Si mi è molto chiaro quello che dici pero guarda ,per farti capire meglio il dubbio faccio che mostrarti l'esercizio-esempio in questione delle mie dispense...Ecco:

[Immagine: 241la91.jpg]
[Immagine: fvdaac.jpg]
[Immagine: 15xswed.jpg]
[Immagine: dbqjj6.jpg]


Come vedi nell'ultima immagine nel punto "calcolo della normalità della soluzione di NaOH" nella formula del punto finale,psi=2 , al denominatore,cioè come termine C_0*V_0 ,coincidente in linea teorica con il titolato, in realtà mette la concentrazione e il volume dell'acido ossialico...che dovrebbe essere il titolante no? dato che è la specie di cui conosciamo la concentrazione esatta ,lo standard primario
vedi?

Non capisco il perchè...
Grazie.
Cita messaggio
100,0 mL di soluzione 0,0100 di acido ossalico vengono titolati con una soluzione di NaOH circa 0,1 M. Si utilizza come indicatore la fenolftaleina (pKind = 8,80). L'indicatore vira per un volume V di titolante aggiunto pari a 19,80 mL.

Secondo me l'inghippo sta nel fatto che le tue dispense chiamano "titolante" la soluzione di NaOH di cui si conosce la molarità in modo approssimato.

Poichè si sta titolando un acido debole diprotico (titolante) con una base forte monofunzionale (titolato) fino al 2° p.e., utilizza la seguente espressione di frazione titolata:
Φ = equivalenti titolati di titolato (NaOH) / moli totali di titolante (H2C2O4) = 2
2 = NNaOH·VNaOH /MH2C2O4·VH2C2O4
2 = NNaOH·19,80 / 0,0100·100,0
NNaOH = 2·0,0100·100,0 / 19,80 = 0,1010 eq/L = 0,1010 mol/L
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
xshadow
(2017-05-21, 18:29)LuiCap Ha scritto: 100,0 mL di soluzione 0,0100 di acido ossalico vengono titolati con una soluzione di NaOH circa 0,1 M. Si utilizza come indicatore la fenolftaleina (pKind = 8,80). L'indicatore vira per un volume V di titolante aggiunto pari a 19,80 mL.

Secondo me l'inghippo sta nel fatto che le tue dispense chiamano "titolante" la soluzione di NaOH di cui si conosce la molarità in modo approssimato.

Poichè si sta titolando un acido debole diprotico (titolante) con una base forte monofunzionale (titolato) fino al 2° p.e., utilizza la seguente espressione di frazione titolata:
Φ = equivalenti titolati di titolato (NaOH) / moli totali di titolante (H2C2O4) = 2
2 = NNaOH·VNaOH /MH2C2O4·VH2C2O4
2 = NNaOH·19,80 / 0,0100·100,0
NNaOH = 2·0,0100·100,0 / 19,80 = 0,1010 eq/L = 0,1010 mol/L

Capisco, anche se resta abbastanza strano per me.... cioè appunto NaOH dovrebbe essere il titolato e quindi stare al denominatore.

Cioè la definizione generale di phi che ho è titolante/titolato e non il contrario...perche con tale definizione al contrario avrei che quando non ho aggiunto titolante H2C2O4(punto zero della titolazione) phi= infinito dato che al denominatore V=0 ...quando in genere dovrebbe valere zero phi in assenza di titolante e non infinito (che esprime al frazione titolata)

Inoltre se non sbaglio potrei sostituire il concetto di normalità con quello di molarità (e viceversa) di NaOH,visto che coincidono per tale base
Cita messaggio
All'inizio della titolazione hai solo il titolante H2C2O4 in becher, quindi si ha:

Φ = NNaOH·VNaOH /MH2C2O4·VH2C2O4
Φ = 0,1010·0 / 0,0100·100,0 = 0

La definizione che usa la tua dispensa è:
Φ = titolante/titolato
perché chiama titolante la soluzione che si aggiunge con la buretta ;-)

Ammettiamo che dopo la standardizzazione della soluzione di NaOH questa soluzione venga utilizzata per titolare 100,0 mL di H3PO4 fino al 2° p.e.
Becher: titolato 100,0 mL di H3PO4 circa 0,01 M
Buretta: titolante al 2° p.e. 20,15 mL di NaOH 0,1010 M
Φ al 2° p.e. = moli totali di titolante (NaOH) / moli titolate di titolato (H3PO4) = 2
2 = MNaOH·VNaOH / MH3PO4·VH3PO4
2 = 0,1010·20,15 / MH3PO4·100,0
MH3PO4 = 0,1010·20,15 / (100,0·2) = 0,1010 eq/L = 0,01018 mol/L
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
xshadow




Utenti che stanno guardando questa discussione: 1 Ospite(i)