titolazioni acido base con fenolftaleina e metilarancio
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Martello2411
2023-04-12 13:20
Buongiorno a tutti, per favore qualcuno mi potrebbe aiutare a capire perchè si svolge cosi questo esercizio? Ne ho un disperato bisogno, grazie in anticipo a chi risponderà!
si effettua una titolazione con HCl 0,1650 N di aliquote da 28,00 ml di miscele (a-e) che possono contenere Na2Co3, NahCO3 e NaOH. La titolazione viene ripetuta sia in presenza di fenolftaleina che di metilarancio. Si determini per ciascuna miscela la composizione e si esprima la concentrazione in mg/ml di ciascun componente.
V fen[ml] Vmet[ml]
A 22,00 22,00
B 15,50 31,00
C - 25,30
D 14,37 30,50
E 15,65 28,30
(PM Na2CO3=106; PM NaHCO3=84; PM NaOH=40)
Ho l'esercizio svolto:
(in allegato)
però purtroppo non capisco il ragionamento di fondo:
come faccio a capire se usare NaOH, Na2CO3, NaHCO3?
Non capisco neppure le dissociazioni e dell'esercizio D ed E i sistemi su quale base si fanno, come faccio a capire che se il V tit fen sia >,<, = V tit met allora cambiano i prodotti come CO32-+ OH- o CO32- + HCO3 e cosi via?
Grazie davvero per chi mi aiuterà!
LuiCap
2023-04-12 16:35
DETERMINAZIONE DI MISCELE ALCALINE
Le soluzioni alcaline possono essere costituite da Na2CO3, NaHCO3 e NaOH o da miscele binarie compatibili con tali sostanze.
Sono miscele compatibili le soluzioni formate da: NaOH + Na2CO3 e Na2CO3 + NaHCO3.
Non può invece esistere una miscela costituita da NaOH + NaHCO3 perché queste due specie reagiscono tra loro secondo la seguente reazione:
NaOH + NaHCO3 --> Na2CO3 + H2O
Se è presente un eccesso di NaOH, a reazione ultimata la miscela sarà costituita da NaOH + Na2CO3.
Se è presente un eccesso di NaHCO3, a reazione ultimata la miscela sarà costituita da NaHCO3 + Na2CO3.
Si può stabilire se la soluzione è formata da un unico componente o da una miscela compatibile con il metodo del doppio indicatore.
A tale scopo si eseguono due titolazioni con una soluzione standard di un acido forte di due campioni della soluzione in esame, usando un indicatore che vira in ambiente basico e uno che vira in ambiente acido.
Per il viraggio in ambiente basico si usa di solito la fenolftaleina, il cui intervallo di viraggio va da pH 8,2 a pH 9,8; la soluzione appare incolore fino a pH 8,2, rosa intenso dopo pH 9,8 e rosa via via più intenso da pH 8,2 a pH 9,8.
Per il viraggio in ambiente acido si usa di solito il metilarancio, il cui intervallo di pH va da pH 3,1 a pH 4,4; la soluzione appare rossa fino a pH 3,1, gialla dopo pH 4,4 e di varie tonalità di arancione da pH 3,1 a pH 4,4.
Soluzione contenente solo NaOH
Avviene la seguente reazione:
OH- + H+ --> H2O
Il punto equivalente si trova a pH 7,0, inoltre la curva di titolazione presenta un salto netto di pH che va da pH 12 a pH 3 circa.
Titolando la soluzione basica con HCl e fenolftaleina la soluzione è rosa intenso e a pH 7 diventa incolore.
Titolando la soluzione basica con HCl e metilarancio la soluzione è rossa e a pH 7 diventa gialla.
Entrambi gli indicatori rilevano perciò il punto equivalente con un netto cambiamento di colore.
Si ha perciò:
V(F) = V(M) = 22,00 mL
n HCl = n NaOH = 0,1650 mol/L · 0,02200 L = 3,630·10^-3 mol NaOH in 28 mL
massa NaOH = 3,630·10^-3 mol · 40 g/mol = 0,1452 g = 145,2 mg
concentrazione campione = 145,2 mg / 28,00 mL = 5,186 mg/mL
Soluzione contenente solo Na2CO3
Lo ione carbonato è una base debole che possiede le seguenti Kb:
CO3-- + H2O <--> HCO3- + OH-..................Kb1 = Kw/Ka2 = 2,13·10^-4
HCO3- + H2O <--> H2CO3 + OH-.................Kb2 = Kw/Ka1 = 2,22·10^-8
La titolazione con un acido forte avviene a stadi perché il rapporto fra Kb1 e Kb2 è circa di 10^4.
Il pH al primo punto equivalente è circa 8,3, e può essere rilevato con fenolftaleina, che vira da rosa intenso a incolore.
CO3-- + H+ --> HCO3-
Il pH al secondo punto equivalente è circa 4, e può essere rilevato con metilarancio, che vira da arancione a rosso.
CO3-- + 2 H+ --> H2CO3
V(F) = 15,50 mL
V(M) = 31,00 mL
V(M) = 2 V(F)
I calcoli possono essere svolti sia con il volume al primo punto equivalente:
n HCl = n Na2CO3 = 0,1650 mol/L · 0,01550 L = 2,558·10^-3 mol Na2CO3 in 28 mL
massa NaOH = 2,558·10^-3 mol · 106 g/mol = 0,2711 g = 271,1 mg
concentrazione campione = 271,1 mg / 28,00 mL = 9,682 mg/mL
sia con il volume al secondo punto equivalente:
n HCl = 0,1650 mol/L · 0,03100 L = 5,115·10^-3 mol
n Na2CO3 = 5,115·10^-3 mol /2 = 2,558·10^-3 mol Na2CO3 in 28 mL
massa Na2CO3 = 2,558·10^-3 mol · 106 g/mol = 0,2711 g = 271,1 mg
concentrazione campione = 271,1 mg / 28,00 mL = 9,682 mg/mL
Il resto prossimamente!!!
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