Individuazione del PD in una titolazione acido base

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1 Individuazione del PD in una titolazione acido base Alcune di queste slides riportano materiale gentilmente concesso dal Dr. Valerio Di Marco- Dip. Scienze Chimiche Univ. Padova L individuazione del Punti di Fine in una titolazione Acido-Base può essere effettuato usando due strategie: Indicatore colorimetrico del punto di fine Utilizzando uno strumento che misura il ph: phmetro (elettrodo a vetro) 1

2 Indicatori Colorimetrici Gli indicatori colorimetrici sono a loro volta delle sostanze che presentano equilibri acido base deboli, ma caratterizzate dal possedere colore diverso a seconda della forma (acido o base coniugata ) in cui si trovano. Esempio: Verde di Bromocresolo Il verde di bromocresolo è un acido organico Giallo-Verde HB Blu B pk = 4.7 2

3 Come per tutti gli acidi deboli, anche gli indicatori sottostanno ad un equilibrio acido base: HIn(aq) + H2O(solv) H3O 3 K HIn = + [H O ]][In [HIn] (aq) + In (aq) La forma predominante in soluzione, e quindi il colore della soluzione, dipende dal ph della soluzione stessa. Per calcolare le forme presenti in soluzione in corrispondenza del ph si utilizzano le frazioni di dissociazione: ] + α [HIn] = = 0 C + [H3O ] + [H O HIn K + HIn HIn 3 ] α [In = 0 C ] = K K HIn + [H O In + HIn HIn 3 ] 3

4 Le frazioni di dissociazione nel caso del verde di bromocresolo sono: 1,2 1 HIn In 0,8 0,6 pk = 4.7 0,4 0, A ph < pka -1 la soluzione è gialla A pka-1 < ph < pka + 1 la soluzione è verde (miscela di giallo e blu) A ph > pka +1 la soluzione è blu 4

5 Un indicatore acido/base o indicatore colorimetrico può essere usato perciò per determinare il ph della soluzione. L indicatore può influenzare il ph della soluzione? In genere la concentrazione di indicatore sciolta in soluzione è estremamente basse (ordine di M), per cui, pur fornendo una netta colorazione alla soluzione non ne influenza il ph. Gli indicatori sono usati per determinare il punto di fine di una titolazione. Se il ph a cui cambiano il loro colore (in gergo: virano) coincide o è simile con il ph del punto equivalente, essi permettono di rilevare tale punto. Accorgimenti: Non è detto che entrambe le forme, acido e base coniugata, abbiano la stessa intensità di colorazione, inoltre l occhio umano è più sensibile a certi colori che ad altri. Per ogni indicatore viene dato un ph di viraggio piuttosto che il valore di pk a. Il ph di viraggio è simile ma non identico alla pk a 5

6 Lista di indicatori colorimetrici e dei loro intervalli di viraggio: Vi D.C. Harris, Elementi di Chimica Analitica 6

7 L intervallo di ph di viraggio tiene conto anche di alcuni fattori soggettivi ed ambientali che possono modificare la percezione del colore: viraggio dipende da: temperatura concentrazione dell indicatore illuminazione del laboratorio capacità visive dell'operatore Un altro indicatore molto utilizzato è la fenolftaleina che vira da incolore a viola nell intervallo di ph

8 Uso dell Indicatore in titolazioni acido-base Alla soluzione da titolare, contenente l analita, si aggiunge una minima quantità di indicatore (sufficiente a colorare la soluzione, ma senza modificarne il ph). Si sceglie un indicatore che abbia l intervallo di ph di viraggio opportuno, ed in particolare che abbracci il ph del PE Ad esempio, per la titolazione acido forte - base forte (HCl-NaOH), nella quale il ph al PE è 7, l indicatore migliore tra quelli prima elencati è il blu di bromotimolo (DpH viraggio ). 12 ph punto equivalenza V NaOH 8

9 Uso dell Indicatore in titolazioni acido-base ph 10 8 fenolftaleina blu blu di bromotimolo La fenolftaleina (ph ) va benissimo: V t(pe) che si ottiene è praticamente identico a quello corretto metilarancio V t sbagliato V t corretto Il metilarancio (ph ) va così così : V t(pe) che si ottiene è un po' minore di quello corretto 0 V NaOH 9 9

10 Titolazioni base debole - acido forte Per poter osservare una titolazione e le operazioni ad essa connesse è sufficiente andare su e cercare : «titolazione» o «titration». Si trovano video di Università italiane o esetre che presentano esempi di titolazione acido-base come anche di altri tipi di titolazione. Parte1:tecnica Parte 2: calcoli Video in italiano 10

11 Elettrodo a vetro sensibile alla concentrazione di ioni [H 3 O + ] descritto dal Prof. Durante : MODEL B-211 B-212 B-213 (U.S. only) entific/products/waterquality/phmeters/details/b twin-compact-phmeter-416/ Principle Readout Measurement range Repeatability Sample temperature Feature Dimensions Glass Electrode 3 1 / 2 -digit LCD ph 2 - ph 12 ±0.1 ph 5-40 C (Actual temperature of sample is compensated for to give value at ambient temperature.) One-point (ph7) Calibration, Auto- Calibration(Calibrati on value backup), Waterproof, Autoshut off, Direct measurement Weight approx. 53 g. Power 165 mm x 29 mm x 19 mm 6.5 in x 1.1 in x 0.7 in Two-point (ph7, ph4) Calibration, Auto- Calibration(Calibrati on value backup), Waterproof, Autoshut off, Direct measure Two 3-volt lithium batteries (Model CR-2032) U.S. Standard based Two-point (ph7, ph4) Calibration, Auto- Calibration(Calibrati on value backup), Waterproof, Autoshut off, Direct measure 11

12 Measuring Object & Range (Measuring Method) Repeatability Power Supply Mass Option ph 0.00 to (Glass electrode method) (Resolution 0.01pH) Temperature 0.0 to C (Resolution 0.1 C) ph ±0.01pH ±1 digit Temperature ±0.1 C ±1 digit DC3V (LR6 dry cell battery) approx. 300g AC adaptor ater-quality/ph-meters/details/d-50-serieshandheld-water-quality-meters-72/ 12

13 Cartina Al Tornasole La cartina al tornasole è una striscia di carta imbevuta di una miscela di indicatori acido-base, che viene utilizzata largamente per le misure del ph Se si pone una goccia della soluzione a ph incognito sulla carta, essa si colora in base al ph della soluzione stessa. Ad es. rosso vivo => ph=1 arancione => ph=3 verde scuro => ph=8 Una scala colorimetrica prestampata aiuta a definire qual è il ph della soluzione. 13

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