Titolazione acido forte-base forte HCl-NaOH H + (aq) + OH - (aq) H 2 O (l) Prima del V eq : pH < 7...
-
Upload
rosetta-carletti -
Category
Documents
-
view
228 -
download
5
Transcript of Titolazione acido forte-base forte HCl-NaOH H + (aq) + OH - (aq) H 2 O (l) Prima del V eq : pH < 7...
Titolazione Titolazione acido forte-base forteacido forte-base forte
HCl-NaOHHCl-NaOH
H+(aq) + OH-
(aq) H2O (l)
Prima del Veq: pH < 7
Tot
NaOHa
HCl
V
nnH
0
][
Veq
Veq: pH = 7 710][][ OHH
Dopo il Veq: pH > 7 TOT
HClNaOHa
TOT
eccessoNaOH
V
nn
V
nOH
0
][
Titolazioni acido-baseTitolazioni acido-base
Un acido può essere titolato con una soluzione standard di base e
viceversaacido forte - base forte
H+(aq) + OH-
(aq) H2O (l)
acido debole - base forte
H A(aq) + OH-(aq) A-
(aq) + H2O (l)
HCOOH(aq) + OH-(aq) HCOO-
(aq) + H2O(l)
base debole - acido forte
B(aq) + H3O+(aq) BH+
(aq) + H2O (l)
NH3 (aq) + H3O+
(aq) NH4+
(aq) + H2O (l)
P.E. pH = 7
P.E. pH > 7
P.E. pH < 7
HCOO- (aq) + H2O(l) ⇆ HCOOH(aq) + OH-(aq)
NH4+
(aq) + H2O(l) ⇆ NH3(aq) + H3O+(aq)
MCaKaH 45 10·00.6020.0·10·8.1·][
mLM
mLM
M
VMV
NaOH
HAcHAceq 0.10
100.0
00.50·020.0·
VNaOH = 0
VNaOH < Ve
VNaOH = ½ Ve
VNaOH = Ve
VNaOH > Ve
H A(aq) + OH-(aq) A-
(aq) + H2O (l)
CH3COOH(aq) + OH-(aq) CH3COO-
(aq) + H2O(l)
P.E. pH > 7
Ka = 1.8·10-5
K = 1/Ka = 5.6·104
50.00 mL HA 0.020M
NaOH 0.100 M
pH0 = 3.22
[H+] = Ka pH = pKa = 4.74
210·67.1)0.1000.50(
00.1
mL
mmol
V
nC
Tot
AcAc
pOH = 5.52 pH=8.48
MCK
KCKOH
Aca
wAcb
6210 10·05.310·67.1·10·55.5··][
Ac
HAcKH a·][
TOT
HClNaOHa
TOT
eccessoNaOH
V
nn
V
nOH
0
][
HAc
Analisi VolumetricaAnalisi VolumetricaTitolazione acido debole-base forteTitolazione acido debole-base forte
Costruzione della CurvaCostruzione della Curva
Titolazioni acido-baseTitolazioni acido-base Uso di un elettrodo sensibile al
pH per la determinazione del punto finale
Elettrodo a vetro
Risponde selettivamente agli ioni H+ generando una differenza di potenziale per ogni differenza nelle concentrazioni degli ioni H+ sui due lati della membrana
Elettrodo combinato
Ag(s)|AgCl(s)||H+(aq,esterno) H+
(aq,interno),Cl-(aq)|AgCl(s)|
Ag(s)
E = costante + (0.05916)pH
Potenziale di asimmetria 0.98-1.00Taratura
Lavato con H2O Asciugato senza
strofinare Immerso nel 1° tampone Attendere la
stabilizzazione Immerso nel 2° tampone Attendere la
stabilizzazione
Analisi VolumetricaAnalisi Volumetrica
Errori nelle misure del pHErrori nelle misure del pH
L’accuratezza dipende dagli standard ±0.01/2
Potenziale di giunzione ~ 0.01
Errore alcalino o errore del sodio
Tempo di equilibratura
Temperatura
Taratura pH-metroE = a + b·pH
Tampone
1
E1 = a +
b·pH1
Tampone 2
E2 = a +
b·pH2
E1 – E2 = b(pH1 - pH2)
b = (E1 – E2)/(pH1 - pH2)
b
E1 – bpH1 = a
a = E1 – [(E1 – E2)/(pH1 - pH2)]·pH1
a
Ex = a + b·pHx
Uso del pH-metroUso del pH-metro
Determinazione del punto finaleDeterminazione del punto finale
V
pHpendenza
La curva di titolazione ha la massima pendenza in corrispondenza del punto finale
Derivata prima
Derivata seconda V
VpH
V
pendenza
)/()(
Titolazioni strumentali Titolazioni strumentali ConduttimetriaConduttimetria
L'intensità della corrente (I) che passa attraverso la soluzione è legata alla differenza di potenziale
applicata (V) dalla legge di Ohm
R
VI alternataalternata
la resistenza del conduttore (soluzione compresa tra i due elettrodi)
s
lR
(rho) resistenza specifical distanza fra gli elettrodi s è la loro superficieR è misurata in
(ohm) in ·cm
l'inverso di è la conduttanza specifica k ed è misurata in S (Siemens) cm-1
sR
lk
·
1
1 cm
1 c
m2
Titolazioni strumentali Titolazioni strumentali ConduttimetriaConduttimetria
La cella conduttometrica misura la resistenza che la soluzione oppone al passaggio della corrente e da essa si risale alla conduttanza specifica.
costante di cella: misura le deviazioni dall’idealità Si determina sperimentalmente misurando la conducibilità di soluzioni di un elettrolita avente conducibilità nota (generalmente KCl)
Ponte di Kohlrausch
Conducibilità molare M: la conduttanza del volume (espresso in cm3) di soluzione che contiene una mole di soluto, VM = 1000/M
MkVk MM
1000·
Titolazioni strumentali Titolazioni strumentali ConduttimetriaConduttimetria
La conducibilità di una soluzione è funzione:
concentrazione degli ioni in soluzione;
temperatura
densità di carica degli ioni (carica/volume)
mobilità degli ioni (H3O+ e OH- sono gli ioni che si muovono più velocemente)
Titolazioni strumentali Titolazioni strumentali ConduttimetriaConduttimetria
Titolazioni conduttometriche
Variazione della conduttanza della soluzione nel corso di una reazione (neutralizzazione, precipitazione, etc.).
Riportando in grafico la conducibilità in funzione del volume di titolante aggiunto è possibile utilizzare la variazione della conduttività per individuare il punto di equivalenza o di fine della titolazione.
Correzione per la diluizione
V
vVkk misuratacorretta
· V = il volume iniziale della soluzione
v = il volume di titolante aggiunto
Le titolazioni conduttometriche devono essere
condotte in un sistema termostatato.
L'accuratezza del metodo non varia con la
diluizione
Consentono di effettuare titolazioni tra basi
deboli ed acidi deboli.
Conduttimetria Conduttimetria Titolazioni acido-baseTitolazioni acido-base
acido forte - base forte
H+(aq) +Cl-
(aq)+ Na+(aq) + OH-
(aq) H2O (l) + Cl-
(aq)+ Na+(aq)
Na+(aq) + OH-
(aq) H2O(l) + Cl-(aq)+ Na+
(aq) + OH-(aq)
Prima del Punto Equivalente
Dopo il Punto Equivalente