un altro esercizio sulla composizione percentuale

[Mariarosaria91]

 Un minerale contenente basi potassiche e materiale inerte è stato analizzato nel seguente modo:

8 grammi del campione sono stati sciolti in 1.32 litri di acqua distillata. 54 millilitri della soluzione così ottenuta sono stati addizionati di fenolftaleina e titolati con 25.38 mL di H2SO4 0.04 M. E’ stato aggiunto metilarancio alla stessa soluzione ed infine è stata nuovamente titolata con 6.2 mL di HCl all’1% p/p (densità = 1.021).

Calcolare le percentuali dei componenti la miscela e le quantità degli stessi negli 8 g in esame.

(PM HCl= 36.5 uma; PM KOH= 56.1 uma; PM K2CO3= 138.2 uma; PM KHCO3= 100.12 uma)




    

ho calcolato le moli di HCl in 8g facendo i calcoli sulla densità e sulla percentuale peso/peso ora che faccio??? non ho capito quali delle basi potassiche reagisce con H2SO4 e quale con HCl 

grazie in anticipo per l'aiuto che mi state dando 

[LuiCap]

Prima di affrontare i calcoli devi capire quali possono essere le basi potassiche presenti nella miscela.
Le miscele basiche compatibili sono:
- KOH + K2CO3
- KHCO3 + K2CO3
Non può invece esistere la miscela KOH + KHCO3 perché queste due specie possono reagire tra loro secondo la reazione:
KOH + KHCO3 K2CO3 + H2O

Ora, in base all'intervallo di pH di viraggio dei due indicatori, si deve comprendere quali reazioni possono avvenire fino al viraggio del primo indicatore aggiunto e, successivamente, al viraggio del secondo indicatore aggiunto.
Fenolftaleina
Titolando una soluzione basica con un acido in presenza di fenolftaleina, la soluzione è rosa fino a pH 9,8 e diventa incolore a pH 8,2.
A pH 8 circa possono avvenire le seguenti reazioni in presenza di un acido forte:
KOH + H+ H2O + K+................ pH al punto equivalente = 7, di conseguenza il KOH viene titolato completamente.
K2CO3 + H+ KHCO3 + K+..........pH al punto equivalente = 8,3 di conseguenza il K2CO3 viene titolato per metà.
Metilarancio
Una volta ottenuto il viraggio all'incolore della fenolftaleina si addiziona metilarancio. La soluzione si colora di giallo e rimane tale fino a pH 4,4 e diventa rossa da pH 3,1 in poi.
A pH 4 circa può avvenire la seguente reazione in presenza di un acido forte:
KHCO3 + H+ H2CO3.................pH al punto equivalente circa 4 di conseguenza il KHCO3 viene titolato completamente.

Solo adesso si possono iniziare i calcoli, al fine di capire se nella miscela è presente KOH + K2CO3 oppure KHCO3 + K2CO3.

Prova a pensarci e poi ne riparliamo.

[Mariarosaria91]

 Un minerale contenente basi potassiche e materiale inerte è stato analizzato nel seguente modo:

8 grammi del campione sono stati sciolti in 1.32 litri di acqua distillata. 54 millilitri della soluzione così ottenuta sono stati addizionati di fenolftaleina e titolati con 25.38 mL di H2SO4 0.04 M. E’ stato aggiunto metilarancio alla stessa soluzione ed infine è stata nuovamente titolata con 6.2 mL di HCl all’1% p/p (densità = 1.021).

Calcolare le percentuali dei componenti la miscela e le quantità degli stessi negli 8 g in esame.

(PM HCl= 36.5 uma; PM KOH= 56.1 uma; PM K2CO3= 138.2 uma; PM KHCO3= 100.12 uma)




 

ho calcolato le moli di HCl in 8g facendo i calcoli sulla densità e sulla percentuale peso/peso ora che faccio??? non ho capito quali delle basi potassiche reagisce con H2SO4 e quale con HCl 

grazie in anticipo per l'aiuto che mi state dando 

Potrebbe essere così lo svolgimento dell'esercizio o sono fuori strada? Grazie in anticipo!

[LuiCap]

L'esercizio è piuttosto insidioso perché utilizza per la prima titolazione con fenolftaleina un acido forte diprotico (H2SO4), mentre per la seconda titolazione con metilarancio un acido forte monoprotico (HCl) e questo confonde il ragionamento da fare.

Nella tua risoluzione ci sono diversi errori.

Il primo è grossolano: la densità della soluzione di HCl all'1% non può avere come unità di misura kg/m³; questo vorrebbe dire che la soluzione contenuta in un recipiente cubico avente lato di 1 m pesa solo 1,021 kg. Prova ad immaginartelo e capirai che è impossibile. L'unità di misura corretta per il valore 1,021 è kg/dm³, che corrisponde al kg/L, che corrisponde a sua volta al g/mL.

Il secondo errore, questo dovuto all'insidia dell'acido diprotico, sono le reazioni che hai scritto al viraggio della fenolftaleina:
KOH + H2SO4 H2O + KHSO4
K2CO3 + H2SO4 H2CO3 + K2SO4
Il pH al punto equivalente di entrambe le reazioni non è al pH di viraggio della fenolftaleina (circa 8), ma molto più acido.

Il terzo errore è quello di considerare che nella miscela siano presenti tre basi: KOH, KHCO3 e K2CO3.
KOH e KHCO3 non possono coesistere perché reagiscono tra loro formando K2CO3. Se nella miscela è presente un eccesso di KOH rispetto al KHCO3, essa sarà costituita da KOH + K2CO3; se invece è presente un eccesso di KHCO3 rispetto al KOH, essa sarà costituita da KHCO3 + K2CO3. Le miscele compatibili sono solo miscele binarie.

Questa è la mia risoluzione, se hai dubbi chiedi.

      
      

[Mariarosaria91]

Ti ringrazio molto, gentilissima!!!😃