ANALISI VOLUMETRICA Metodo Volumetrico Titolazione volume di standard reagire completamente con l analita

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1 ANALISI VOLUMETRICA Metodo di analisi che si basa sulla titolazione. La concentrazione di un analita viene determinata misurando la sua capacità a combinarsi con un Reagente Standard (S.M.). (Esiste anche un il metodo coulumbometrico). Metodo Volumetrico Utiliza diverse sostanze madri le cui concentrazioni sono esattamente note. Titolazione: determinazione del volume di standard necessario a reagire completamente con l analita contenuto in un campione solido o in soluzione. Retrotitolazione: usa un eccesso di reagente standard e determina l eccesso mediante una retrotitolazione con un secondo R. Standard. Concentrazione di un Reagente Standard 1. Direttamente: sciogliendo una quantità esatta di sostanza altamente pura e portando con acqua a volume noto. 2. Indirettamente: titolando la soluzione di un composto puro pesato esattamente con una soluzione standard. Standard I = sostanza altamente pura necessaria (1, 2) Punto di equivalenza: aggiunta di una soluzione standard chimicamente equivalente alla sostanza da analizzare (analita). Punto di equivalenza quando le 2 quantità sono uguali (soluzione standard = analita) chimicamente equivalenti.

2 Punto finale: dato apprezzato dal cambiamento di un dato fisico (cambiamento di colore). Punto finale Punto equivalenza: differenza con un minor volume possibile per avere un errore minimo. Indicatore: sostanza estranea che si aggiunge alla soluzione dell analita e capace di apprezzare il cambiamento di concentrazione che avviene al punto di equivalenza cambiando il colore. Volumetrica (Reazioni Reagenti) R. Precipitazione Form. Neutralizzazione Complessi Ossido - Riduzione Pe. si calcola in modo diverso secondo il tipo di reazione STANDARDS PRIMARI SOSTANZE MADRI Requisiti 1. Elevata purezza 2. Stabilità 3. Anidridi (senza acqua di idratazione) 4. Costo modesto 5. Grande peso equivalente TITOLO: % di purezza dello standard I verificato mediante unn accurata analisi.

3 Soluzioni standards Requisiti 1. Concentrazione invariata nel tempo 2. Reazione con l analita molto veloce 3. Reazione completa per apprezzare meglio il punto finale. 4. Reagire solo con l analita: la reazione deve potere descrivere con un equazione bilanciata. Peso equivalente Acido: dal peso molecolare fratto il numero di protoni salificabili da una base base peso molecolare/fratto il numero di ossidrili sostituibili con un acido. Per acidi poliprotici: H 3 PO 4 H 3 PO 4 + OH - H 2 PO 4 - H 3 PO 4 +2OH - HPO 4 = + H 2 O Pe = PM/1 (indicat. 1) + 2H 2 O Pe = PM/2 (indicat. 2) Reazioni redox Ossidanti: PM MnO e Mn ++ Pe = PM n e acquist 5 Riducenti: PM Sn ++ -2e Sn +4 Pe = PM n e ceduti 2 Reazione complessometrica va vista la reazione in esame (univalente, bivalente) precipitazione (a volte dipende dallo ione che complessa nella reazione e non da quello contenuto)

4 es: Ag + + 2CN - Ag(CN) 2 - Ag + è univalente (perchè si combina con 2 ioni CN) Pe=PM/1 Peso equivalente per specie che non appartengono alla reazione 2Pb ++ 2C r O 4 = Cr 2 O 7 = 6Fe +2 6e 2Pb/6 ogni ione Pb implica 3 elettroni: Pe = PM 3 Calcolo del Pe = PM oppure gr = numero di equivalenza Val. Pe Es. calcolo del numero equ. in 2,84 g di KMnO 4 rispetto alla semireazione MnO e - + 8H + Mn H 2 O PM KMnO 4 = 158,04g; Pe = n eq = g/pe; 2,84 g 5 = 0,0899 (n eq. KmnO 4 ) 158,04g Calcolo dei milliequivalenti (meq) Calcolo dei meq in 2,84 g di KMnO 4 relativo alla reazione MnO e - + 2H 2 O MnO 2 (s) + 4OH - MnO e - MnO 2 (s) Meq = 2,84g = 53,9 meq di MnO 4 158,04g Normalità: N eq 1l; N meq 1l

5 La normalità dipende dal numero di equivalenti i quali per molte sostanze sono relativi alla reazione considerata Es. HCl; NaOH N; hanno la stessa normalità KMnO 4 N: bisogna sapere la reazione di riferimento - MnO 4 H + Mn ++ ; N = PM/5 Sono diverse MnO - 4 MnO 2 (s); N = PM/3 Quanti equivalenti occorrono in una titolazione che richiede 43,5 ml di K 2 Cr 2 O 7 0,1379 N? meq = N V; meq = 0,1379 x 43,5 = 5,99 meq di K 2 Cr 2 O 7

6 TITOLO Esprime la concentrazione di 1 singolo analita. Peso di sostanza (in mg) che reagisce esattamente con un 1 ml di reagente. Concentrazione di reagente da usare nelle analisi di routine di un analita in diversi campioni Es: AgNO 3 per NaCl, KCl, BaCl 2 Es: Calcolare il titolo di BaCl 2 di una soluzione 0,125 F di AgN0 3. 2AgN0 3 + BaCl 2 = 2 AgCl + Ba(NO 3 ) 2 PM/2.N: 1000 = x: 1ml ; x= 0, /2 =13mg 1000 Titolo = 0, =13 mg BaCl 2 2 cioè 0,125 F AgNO 3 = 0,125N AgNO 3 = 0,125 N BaCl 2 = 0, meq = mg BaCl 2 = N PM = 0, = 13 mg (0,0625 meq PM) l

7 Es: Una bottiglia di AgN0 3 dice che la soluzione ha un titolo di 8,78 mg di NaCl. Calcolare la molarità di AgNO 3 AgNO 3 + NaCl AgCl (s) + Na + + NO 3-58,44: 1000 = 8,78mg: 1ml mg = N PM; N = mg = 8,78 mg = 0,1502 M PM 58,44 mg Es: Calcolare la % di NaCl in un campione da 0,245 g se la titolazione con AgNO 3 di sopra ha richiesto 19,87 ml AgNO 3 = 0,1502 M 1ml contiene 8,78 mg perciò 58,44.0,150: 1000= X : 19,87 ; x= 0,174g % di NaCl = 0,174/0, = 71,2% Meq = 8,78 19,87 = 174,458; (245:174,5=100:y); y=71,2% *** Al punto di equivalenza in una titolazione il numero di meq dello Standard sono esattamente uguali al numero meq dell analita. 1 meq di acido reagisce con i meq base 1 meq di ossidante reagisce con 1 meq riducente Standardizzazione di soluzioni Normalità si calcola - dati della sua preparazione - da una titolazione di standadizz.

8 Es: Calcolare la normalità di una soluzione ottenuta diluendo 21,65 ml di Ba(OH) 2 0,0443 N fino a 50 ml. Dopo la diluizione la soluzione conterrà lo stesso numero di meq di Ba(OH) 2 di prima N 1 V 1 = N 2 V 2 N 1 = 0,0443 N 2 = N 1 V 1 = 21,63 0,0443 = 0,0192 V 1 = 21,63 V 2 50 V 2 = 50 Es: Calcolare la N di una soluzione di Ba(OH) 2 se sono stati necessari 31,76 ml per neutralizare 46,25 ml HCl 0,1280 N Al punto di equivalenza meq Ba(OH) 2 = meq HCl; 2HCl + Ba(OH) 2 BaCl 2 + H 2 O N 1 V 1 = N 2 V 2 ; N 2 = 46,25 x 0,1280 = 0,184 meq Ba(OH) 2 /ml 31,76 cioè = la N di Ba(OH) 2 è di 8,184 N 1 = N HCl 0,1280 V 1 = ml HCl 46,25 N 2 = V 2 = 31,76

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