Miscele acido forte + acido debole

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Ignazio Contini
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1 Curve di )tolazione: come cambiano al variare della molarità dei reagen)?

2 Miscele acido forte + acido debole

3 Titolazioni di neutralizzazione: standard primari Per standardizzare una soluzione di /tolante acido, viene frequentemente u/lizzato carbonato di sodio Lo standard primario più comune per la standardizzazione delle basi è lo ;alato acido di potassio (pka =5,4) Acido ;alico

4 Errore del carbonato Le soluzioni basiche tendono ad assorbire anidride carbonica dall atmosfera secondo la seguente reazione: CO 2 + 2OH - à CO 3 + H 2 O Questo può causare un errore di /tolazione nel caso in cui si u/lizzino indicatori a viraggio basico. L acqua che si u/lizza per la preparazione di una soluzione basica può essere soqoposta a bollitura per eliminare il gas.

5 Errore del carbonato: esempio Una soluzione di NaOH libera da carbonato ha un /tolo di 0,05118 M. 1,000 L di tale soluzione viene esposto all aria per diversi giorni, durante I quali assorbe 0,1962 g di anidride carbonica. Calcolare l errore rela/vo che si commeqerebbe u/lizzando la soluzione basica risultante dall esposizione all aria, in una /tolazione di acido ace/co impiegando come indicatore la fenol;aleina.

6 Determinazione dell Alcalinità La determinazione dell alcalinità di una soluzione necessita di una doppia /tolazione di volumi uguali di soluzione, una con un indicatore a viraggio acido (verde di bromocresolo ph 4.5) e l altra con un indicatore a viraggio basico (feno?aleina ph 8.3) Si definisce alcalinità la capacità di una soluzione acquosa di reagire completamente con un acido forte in una /tolazione per raggiungere un ph di 4.5 (secondo punto di equivalenza nella /tolazione del carbonato con un acido forte). In genere l alcalinità di una soluzione è principalmente associata alla presenza di ioni OH - (dovu/ alla presenza di una base in soluzione) ovvero di ioni HCO 3 - e CO 3 (dovu/ alla reazione della soluzione con l anidride carbonica). Tali /tolazioni hanno lo scopo di dedurre la concentrazione di tali ioni in soluzione sia nel caso in cui essi siano presen/ da soli che in miscela di due componen/ Si no/ che non più di due cos6tuen6 possono essere presen6 contemporaneamente in una miscela poiché il mescolamento di NaOH e NaHCO 3 produce Na 2 CO 3 fino a consumazione di uno dei due reagen/. Le sole miscele possibili sono quindi NaOH + Na 2 CO 3 ovvero NaHCO 3 e Na 2 CO 3.

7 Situazione 1: solo OH - Presente feno;aleina V eq verde di bromocresolo V eq Se la fonte di alcalinità in soluzione è soltanto OH- due volumi iden/ci di soluzione richiederanno un uguale volume di 6tolante sia che si usi un indicatore acido (viraggio a 4.5), si che se ne usi uno basico (viraggio a 8.3)

8 Situazione 2: solo CO 3 Presente feno;aleina V eq verde di bromocresolo V eq Se la fonte di alcalinità in soluzione è soltanto CO 3 la 6tolazione al verde di bromo cresolo richiederà esadamente un volume di 6tolante doppio di quella alla feno?aleina poiché il carbonato è una base dipro/ca ed i due pun/ equivalen/ di una specie polipro/ca sono sempre equi-distan/.

9 Situazione 3: solo HCO 3 - Presente V eq feno;aleina V eq verde di bromocresolo Se la fonte di alcalinità in soluzione è soltanto HCO 3 - la /tolazione al verde di bromo cresolo sarà la unica possibile mentre per alcun volume di 6tolante aggiunto si registrerà viraggio della feno?aleina

10 Situazione 4: Miscela di OH - e CO 3 In una miscela di OH - e CO 3 la base più forte, che viene /tolata per prima, sarà OH -. Al punto di viraggio della feno;aleina anche gli equivalen/ di CO 3 sono /tola/ a HCO 3-. Questo sposta a volumi un po più eleva/ il primo punto di viraggio facendo si che il volume di /tolante necessario per la 6tolazione con il verde di bromocresolo richieda un volume minore del doppio del volume necessario per la 6tolazione alla feno?aleina SITUAZIONE 5: MISCELA DI HCO 3 - E CO 3 In una miscela di HCO 3 - e CO 3 la base più forte, che viene /tolata per prima, sarà CO 3. La presenza della specie anfipro/ca intermedia pos/cipa il secondo punto di viraggio rispeqo al caso del solo carbonato. Dunque il volume di /tolante richiesto per la 6tolazione al verde di bromocresolo sarà più del doppio del volume di 6tolante richiesto per la 6tolazione alla feno?aleina.

Riassumendo Qualita6vamente la composizione di una miscela alcalina si può derivare secondo la seguente Tabella Quan6ta6vamente, si traqa di risolvere un sistema lineare

11 Riassumendo Qualita6vamente la composizione di una miscela alcalina si può derivare secondo la seguente Tabella Quan6ta6vamente, si traqa di risolvere un sistema lineare di 2 equazioni in due incognite dove le incognite sono le moli di ciascuna specie presente e le equazioni sono le leggi di equivalenza riferite a ciascun punto equivalente.

12 Esercizi Esercizio n 1 Una soluzione con/ene NaHCO 3, Na 2 CO 3 e NaOH o da soli o in una combinazione. Stabilire qualita/vamente e quan/ta/vamente di che combinazione si traqa se /tolare 50.0 ml di soluzione con viraggio alla feno;aleina richiede l impiego di 22.1 ml di una soluzione 0.100M di HCl, mentre la stessa aliquota di soluzione /tolata con verde di bromocresolo richiede 48.4 ml della stessa soluzione di HCl.

13 Esercizi Esercizio n 2 La purezza di una preparazione farmaceu/ca di sulfanilammide C 6 H 8 N 2 O 2 S può essere determinata ossidando lo solfo a SO 2 e facendo gorgogliare la SO 2 nell H 2 O 2 per produrre H 2 SO 4. l acido viene quindi /tolato con una soluzione standard di NaOH con blu bromo/molo cime indicatore. Calcolare la purezza della preparazione, sapendo che un campione di gr ha richiesto ml di NaOH M per essere /tolata.

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