titolazione miscela con HCl

[Davide_90]

Buongiorno a tutti, vorrei un piccolo aiuto su come impostare questo esercizio. Devo impostarlo come se fossero due titolazioni separate? HCl andrà a neutralizzare prima la base forte e successivamente la base debole?

Grazie per il vostro aiuto.

[Mariù]

Ciao a tutti! Riprendo questa vecchi discussione, visto che si parla di titolazione di miscela con HCl. Vorrei ragionare insieme a voi, su questo problema un po' contorto:

Una miscela solida contiene fosfato trisodico, fosfato bisodico e sodio cloruro. Si prelevano due campioni esattamente pesati costituiti ciascuno da 2.0000 g ed ognuno viene solubilizzato in matraccio da 100.0 ml con acqua distillata.

Il primo campione viene titolato con acido cloridrico 0.5000 N in presenza di timolftaleina, consumando 12.0 ml. Il secondo campione viene titolato con lo stesso acido in presenza di rosso metile consumando 32.0 ml.

Indicare:

a) le quantità dei singoli componenti della miscela e le rispettive percentuali;

b) il pH della soluzione del campione solubilizzato in acqua;

c) ipotizzando che nel campione fosse presente calcio cloruro al posto di sodio cloruro, se esiste la possibilità di determinare complessometricamente questa sostanza e commentare le ipotesi fatte.

(Ka1=7.11 · 10-3; Ka2=6.2 · 10-8; Ka3=4.8 · 10-13)

  
Con la prima titolazione con timolftaleina, titolo il fosfato trisodico:
meq HCl = 12*0.5 = 6 meq (anche mmoli)

Con la seconda titolazione, titolo sia PO4 -- che HPO4--, o sbaglio?
Dalla seconda, per differenza mi calcolo il fosfato bisodico, e per ulteriore differenza NaCl.
Il punto c) mi chiede se posso determinare il calcio con EDTA, no? Devo calcolarmi prima il pH e poi valutare.
Ditemi se ho detto assurdità.
Grazie a tutti, come sempre!

[LuiCap]

Nel corso della prima titolazione fino al viraggio della timolftaleina da blu ad incolore avviene la seguente reazione:
PO4(3-) + H+ HPO4(2-)...............pH al p.e. circa 9,8
quindi il ragionamento che hai fatto è corretto. Risultano 0,9833 g di Na3PO4

L'altro ragionamento è sbagliato.
Nella seconda titolazione fino al viraggio da giallo a rosso del rosso metile avvengono le seguenti due reazioni:
PO4(3-) + 2 H+ H2PO4(-)...............pH al p.e. circa 4,7
HPO4(2-) + H+ H2PO4(-)...............pH al p.e. circa 4,7
Perciò i mL di HCl necessari per la titolazione del solo Na2HPO4 sono:
32,0 - (12,0 · 2) = 8,0 mL HCl 0,5000 N
Risultano 0,5678 g di Na2HPO4

Il pH minimo di titolazione per la titolazione del Ca2+ con EDTA è circa 8.

[Mariù]

Riprendo questa discussione per un chiarimento: il pH al p.e. lo si trova facendo, nel primo caso rad k2*k3, nel secondo rad k1*k2?
Grazie!

[LuiCap]

Sì, è corretto.

Al primo p.e. è presente una soluzione acquosa di HPO4(2-).
Essendo uno ione che si può comportare sia da acido che da base (ione anfiprotico), gli equilibri da considerare per calcolare il suo pH sono:
a) HPO4(2-) H+ + PO4(3-)
Ka3 = 4,8·10^-13
b) HPO4(2-) + H2O H2PO4(-) + OH-
Kb2 = Kw/Ka2 = 1,6·10^-7
[H+] = radq (Ka2·Ka3) = 1,7·10^-10
pH = 9,8

Al secondo p.e. è presente una soluzione acquosa di H2PO4(-).
Essendo uno ione che si può comportare sia da acido che da base (ione anfiprotico), gli equilibri da considerare per calcolare il suo pH sono:
c) H2PO4(-) H+ + HPO4(2-)
Ka2 = 6,2·10^-8
d) HPO4(2-) H+ + PO4(3-)
Ka3 = 4,8·10^-13
e) H2PO4(-) + H2O H3PO4 + OH-
Kb3 = Kw/Ka1 = 1,4·10^-12
L'equilibrio d) può essere trascurato perché HPO4(2-) è un acido molto debole e gli H+ da esso forniti non influiscono sul calcolo del pH
[H+] = radq (Ka1·Ka2) = 2,1·10^-5
pH = 4,7