salto netto pH

[Rosa]

Buongiorno
Cosa significa che il salto di pH è meno netto in una titolazione acido debole base forte? Con la parola netto che si intende nello specifico grafico della curva di titolazione? che vuol dire che "nella titolazione acido forte e base forte si può scegliere qualsiasi indicatore perchè il salto di pH è molto netto sia se uso fenoftaleina sia metilarancio?"
Grazie mille

[LuiCap]

Prova a studiare gli appunti che ti allego e capire se ti bastano per chiarire i tuoi dubbi.


  Curve di titolazioni acido-base.pdf (Dimensione: 133.09 KB / Download: 137)

[Rosa]

ho letto il materiale ma ancora mi sorge il dubbio. Se la prof mi chiedesse "perché per una titolazione acido forte e base forte possiamo usare qualsiasi indicatore?". Perché abbiamo un solo salto di pH che è netto, cioè la variazione di pH è "brusca", e si può apprezzare la variazione cromatica a diversi intervalli di pH mediante qualsiasi indicatore.
La risposta non mi convince. Come potrei spiegare in maniera chiara il perché si possa scegliere qualsiasi indicatore? Evidentemente non ho capito la ragione
Grazie

[LuiCap]

Prova a definire:
a) salto di pH di una titolazione acido forte con base forte;
b) intervallo di pH di un indicatore acido-base.

[Rosa]

Il salto di pH è la porzione con maggior pendenza della curva di titolazione in cui si verifica una evidente variazione di pH in relazione al volume di titolante aggiunto.
L'intervallo di pH di un indicatore acido-base è il range di pH a cui si osssrva la variazione cromatica dell'indicatore al punto finale della titolazione.

[LuiCap]

Definizioni corrette, vediamo di applicarle!!!
Nel seguente grafico a che pH e volume di NaOH inizia e finisce il salto di pH???
Disegna sul grafico gli intervalli di pH di viraggio del metilarancio e della fenolftaleina.

[Rosa]

Intende nel grafico per la titolazione di un acido forte con una base forte?

[LuiCap]

Scusami, mi sono dimenticata di allegare il grafico.

   

[Rosa]

Il salto inizia a pH 1.5 e finisce a pH 12.5? Inizia a volume di NaOH circa pari a 50mL e termina allo stesso volume?

[LuiCap]

Corretto, il salto di pH è dunque di ben 11 unità di pH!!!
In questo intervallo di pH sono compresi gli intervalli di viraggio di molti indicatori acido-base; ne ho disegnati solo due per non "affollare" il grafico".
La funzione dell'indicatore è quella di avere una netta variazione il più possibile vicina al pH al punto equivalente che, in questo caso, è 7,00, corrispondente ad un volume di NaOH 1,0 M di 50,00 mL.

Possiamo calcolare il volume di NaOH necessario per raggiungere il limite inferiore dell'intervallo di pH del metilarancio:
[H+] = 10^-3,1 = 7,9433·10^-4 mol/L
ni H+ = 1,0 mol/L · 0,05000 L = 5,000·10^-2 mol
ni OH- = 1,0 mol/L · x
Vtot = 0,05000 + x
7,9433·10^-4 = [(5,000·10^-2) - (1,0 · x)] /(0,05000 + x)
x = 0,049921 L = 49,921 mL
Calcoliamo ora il volume di NaOH necessario per raggiungere il limite superiore dell'intervallo di pH del metilarancio:
[H+] = 10^-4,4 = 3,9811·10^-5 mol/L
ni H+ = 1,0 mol/L · 0,05000 L = 5,000·10^-2 mol
ni OH- = 1,0 mol/L · x
Vtot = 0,05000 + x
3,9811·10^-5 = [(5,000·10^-2) - (1,0 · x)] /(0,05000 + x)
x = 0,049921 L = 49,996 mL
49,996 - 49,921 = 0,075 mL
Considerando che una goccia che scende da una buretta da 50 mL corrisponde a circa 0,05 mL, si può concludere che l'indicatore metilarancio cambia colore nettamente dal rosso al giallo con meno di due gocce di soluzione di NaOH che scende dalla buretta.

Possiamo inoltre calcolare l'errore di titolazione % che si commette utilizzando il metilarancio:
V NaOH al p.e. = 50,00 mL
V NaOH al viraggio del metilarancio = 49,996 mL
ER% = (49,996 - 50,00) /50,00 · 100 = - 0,008%
Il che analiticamente è del tutto accettabile.

Prova, se vuoi, ad eseguire la stessa dimostrazione se nella titolazione si usa fenolftaleina come indicatore.