titolazione con sali anfiprotici

[Marc91]

Salve a tutti,potreste aiutarmi con questo esercizio?non so proprio come fare. Allego il procedimento di come l'ho fatto ma mi rendo conto che è sbagliato sia in termini di percentuali perché la somma non fa 100% sia perché non ho considerato i punti finali di fenolftaleina e metilArancio.

Testo: Per determinare il contenuto residuo di NaHCO3 in un campione di Na2CO3 si sono effettuate 2 titolazioni : in un caso un campione di 318 mg di carbonato  a purezza incognita  , sciolto in 50ml di acqua veniva titolato con 14.5 ml di HCL 0.2 N per raggiungere il p.f della fenolftaleina . In un altro caso 212mg dello stesso campione richiedevano 19.7 ml di titolante per raggiungere il punto finale del metilArancio. Determinare Na2CO3 e NaHCO3 in termini di percentuali in peso .

[LuiCap]

Titolazione con fenolftaleina
Viene titolato solo l'Na2CO3 presente nella miscela secondo la seguente reazione:
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
Perciò al p.e. si ha: mol Na2CO3 = mol HCl
Questo perché:
pKind della fenolftaleina = 1/2(8,2+8,9) = 9,0
pH al p.e. dovuto allo ione anfiprotico HCO3- = 1/2(pka1+pKa2 dell'H2CO3) = 1/2(6,3+10,3) = 8,3
Quindi la fenolftaleina vira da rosa a incolore esattamente al p.e. della titolazione.

Titolazione con metilarancio
Viene titolato sia l'Na2CO3 che l'NaHCO3 presenti nella miscela secondo le seguenti reazioni:
Na2CO3 + 2 HCl H2CO3 + 2 NaCl
NaHCO3 + HCl H2CO3
Perciò al p.e. si ha:
mol HCl totali = 2 mol Na2CO3 + mol NaHCO3
Questo perché:
pKind del metilarancio = 1/2(3,1+4,4) = 3,8
pH al p.e. dovuto all'H2CO3 = pKa1 + log Ca al p.e. ≅ 4
Quindi il metilarancio vira da giallo a rosso in prossimità del p.e. della titolazione.

A me risultano:
% Na2CO3 = 96,66%
% NaHCO3 = 2,91%
La somma, a mio parere, non deve dare 100, altrimenti non ci sarebbe stato alcun bisogno di eseguire anche la titolazione con metilarancio.

[Marc91]

Ho capito grazie mille. Ho provato a risolverlo ed ottengo come valore del Na2CO3 96.5% mentre NaHCO3 3.2 %.

---

Invece se al posto dell'acido si aggiunge per sbaglio una base forte come ci si comporta ?

[LuiCap]

Se si aggiunge NaOH o qualsiasi altra base forte ad una miscela di Na2CO3 + NaHCO3 la composizione della miscela cambia e quando si va a titolare con HCl si ottengono risultati diversi.
Questo perché l'NaOH va a reagire con l'NaHCO3 presente secondo la reazione:
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + NaOH

Se l'NaOH è aggiunto in quantità stechiometrica all'NaHCO3 la miscela basica finale è costituita solo da Na2CO3 (Na2CO3 iniziale + Na2CO3 formato dalla reazione).
In questo caso titolando con HCl a titolo noto fino al viraggio della fenolftaleina si ottiene un volume pari a Vb.
In seguito titolando con HCl a titolo noto fino al viraggio del metilarancio si ottiene un volume pari a Va = 2 Vb.

Se l'NaOH è aggiunto in eccesso rispetto all'NaHCO3 la miscela basica finale è costituita da Na2CO3 (Na2CO3 iniziale + Na2CO3 formato dalla reazione) e da NaOH.
In questo caso titolando con HCl a titolo noto fino al viraggio della fenolftaleina si ottiene un volume pari a Vb.
In seguito titolando con HCl a titolo noto fino al viraggio del metilarancio si ottiene un volume pari a Va < 2 Vb.

Io avevo risolto l'esercizio in questo modo:

   

[Marc91]

Va benissimo. Io per il calcolo della % di Na2CO3 ho fatto prima la proporzione per rapportare le moli nei 318mg in 212 . Poi ottenute le moli in 212mg ho calcolato i grammi e vvenivano 212mg e facendo il rapporto% ho ottenuto 96.5%. E' anche giusto ?