Curve di titolazione

Curve di Titolazione, indicatori
1
Attrezzature
a: pipetta
b: buretta
c: sostegno
d: beuta
b
a
a
e: agitatore
f: spruzzetta
c
f
H2O
piano di
lettura
d
e
2
2
Attrezzature
i
a: beaker
a
b: beuta
b
c: beuta da vuoto
c
d: matraccio a pera
e: bottiglia
g
f: contagocce
e
f
g: imbuto
h: essiccatore
i: cilindro graduato
h
d
La capacità dei contenitori
varia in multipli di 1, 2, 5 (1
mL, 2 mL, 5,mL, 10 mL, 20
mL, 50
50,mL,
,mL, 100 mL, ecc.
ecc.).
3
3
4
2. ATTREZZATURA DI LABORATORIO
Attrezzature
CILINDRO
MATRACCIO
4
5
2. ATTREZZATURA DI LABORATORIO
BURETTE
stand
rubinetto
scovolini
per pulizia
5
6
2. ATTREZZATURA DI LABORATORIO
Uso della buretta
Lavare la buretta con acqua e detersivo (poco!) con l’apposito scovolino. Fare l’ultimo
risciacquo con acqua distillata.
Avvinare la buretta pulita con circa 5-10 mL della sostanza da utilizzare, facendola
ruotare.
6
7
2. ATTREZZATURA DI LABORATORIO
Uso della buretta
Riempirla e azzerarla.
Riempimento della buretta
imbuto
collo della buretta
7
8
2. ATTREZZATURA DI LABORATORIO
Uso della buretta
Fare attenzione all’eventuale presenza di bolle nel beccuccio.
bolla
d’aria
8
9
Lettura della buretta
Si legge il valore corrispondente al
menisco oppure, nelle burette con
linea blu verticale, in corrispondenza
alla strozzatura di questa riga.
riga.
Il volume prelevato da una buretta di 50
mL, tarata in decimi di millilitro, viene
letto alla 2a cifra decimale.
decimale.
9
10
Lettura della buretta
20,0
Il volume di fianco è 20
20,,37 mL (o 20
20,,38
mL)..
mL)
20,5
10
11
Le BILANCE in commercio
sono classificabili come:
macrobilance (tecniche)
bilance analitiche
semi-microbilance
microbilance
ultra-microbilance.
Caratteristiche medie dei vari tipi di bilancia
Macro
Analitica
Semimicro
Micro
Ultra-micro
Capacità (g)
Precisione (mg)
1000-5000
150-200
10-30
0.5-3
0.025
10-100
0.1
0.01
0.001
0.0001
11
12
2. ATTREZZATURA DI LABORATORIO
USO DELLA BILANCIA ANALITICA
navicelle
per pesata
12
13
TITOLAZIONI VOLUMETRICHE
La titolazione volumetrica consiste nella misura del volume di una
soluzione, a concentrazione nota ed esatta, necessario per
reagire il più completamente possibile con l’analita in esame.
esame.
Una soluzione standard è un reagente a concentrazione nota
usato per eseguire un’analisi per titolazione
titolazione..
La titolazione viene eseguita per lenta aggiunta di una soluzione
standard da una buretta ad una soluzione dell’analita fino a che la
reazione tra i due viene giudicata completa
completa.. Il volume di reagente
necessario a completare la titolazione viene determinato dalla
lettura della buretta
buretta..
In una titolazione si raggiunge il punto di equivalenza quando la
quantità di titolante aggiunto è chimicamente equivalente 13alla
quantità di analita nel campione
campione..
Curve di titolazione
La curva di titolazione, è la rappresentazione grafica della
variazione di un parametro scelto per la soluzione in esame a
seguito dell’aggiunta di un volume di soluzione titolante.
Puo‘essere costruita su dati teorici o su dati sperimentale
Su basi teoriche ha una sua valenza,
per scegliere un mezzo visivo per identificare il punto di fine.
Su basi sperimentale determina il punto di fine.
14
Curve di titolazione
Acido forte con base forte
Supponiamo di titolare una soluzione 0.1M
Il pH al punto di inizio è
pH = -log CA = 1
Per semplificare i calcoli, consideriamo la frazione di acido, Φ,
che viene consumata per ogni aggiunta di base:
all’inizio Φ vale 0, a metà titolazione 0.5, quando tutto l’acido è
titolato Φ = 1
Dopo che si è titolata una frazione pari a Φ
pH = -log (CA - Φ CA )
15
Acido forte con base forte
Curve di titolazione
pH = -log (CA – Φ∗ CA )
Per Φ = 1, la soluzione è neutra: pH = 7
PUNTO EQUIVALENTE
16
Curve di titolazione
Acido forte con base forte
Per Φ > 1, il pH della soluzione è definito dalla
concentrazione di base aggiunta
pH = 14 +log CB
pH = 14+log (Φ∗ CA -CA )
Punto
equivalente
17
Curve di titolazione
Acido debole con base forte
Il pH al punto di inizio è dato da:
1
1
pH = pK A − logC A
2
2
Dopo che si è titolata una frazione di acido pari a Φ:
pH = pK A + log
CB
CA
Al punto equivalente:
Dopo il punto equivalente:
pH = pK A + log
pH = 7 +
ΦC A
(C A − ΦC A )
1
1
pK A + logC B
2
2
pH = 14 + Log (Φ − 1) * [Base ]
18
Acido debole con base forte
0.1M
0.1M
0.001M
19
Titolazione di un acido forte con una base forte
forte..
Il pH durante la titolazione può essere calcolato
prima del p.e.
al p.e.
dopo il p.e.
Eq.
Eq. 1
Eq.
Eq. 2
Eq.
Eq. 3
14
13
a
12
11
10
b
9
pH
8
pHpe
7
Curve di titolazione di
HCl 0,1 M con NaOH 0,1
M (a) e di HCl 0,001 M
con NaOH 0,001 M (b).
(b).
6
5
4
3
2
Perché Ca ≅ Cb ?
1
0
0
25
50
75
Volume di NaOH (ml)
100
Qual’è
l’effetto
concentrazione?
della
20
20
14
13
12
11
10
9
pH
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0.0
10.0
20.0
v (mL)
21
Qui sotto si può osservare la gamma di colori che il metilarancio
assume in funzione del pH
pH..
L'indicatore
deve
essere
aggiunto
nella
quantità
minima necessaria
per poter osservare
il viraggio
viraggio.. In caso
contrario potrebbe
consumare
una
frazione
non
indifferente
di
titolante..
titolante
22
23
24
Scelta dell’indicatore
La figura riporta due curve di
titolazione ottenute titolando
HCl 0,05 M con NaOH 0,1000
M
HCl 0,0005 M con NaOH
0,0010
0010((00
00)) M.
Quale indicatore scegliereste nei due casi?
Perché si commette un errore trascurabile anche se non ci si ferma
al pHpe ?
25