Titolazione acido-base - Preparazione della soluzione di KHCO3, Preparazione della soluzione di HCl, Titolazione di HCl con KHCO3, Titolazione dell'id

Titolazione acido-base

Obiettivo

In questa esercitazione bisogna  titolare una soluzione di NaOH a titolo incognito,mediante una titolazione acido-base,usando come agente titolante una soluzione acquosa di HCl a concentrazione nota;poiché HCl a temperatura ambiente è gassoso,per preparare una soluzione alla concentrazione desiderata si prepara una soluzione di HCl a titolo approssimato,che verrà titolata con una soluzione di sostanza madre KHCO₃ (a titolo noto)

PROCEDIMENTO

Preparazione della soluzione di KHCO₃

E' stata pesata la quantità di KHCO₃ per preparare 200 mL [KHCO₃] 0.1 M,cioè

m(g)=V(dm³)∙M(dm³mol^-l)∙MM_KHCO3 m=0.2 L∙0.1 M∙100,11 gmol^-l=2,0022 g

La massa così determinata, 2.0022g, è stata sciolta in acqua e versata in un matraccio da 200 mL. È stata gradualmente aggiunta acqua distillata fino al volume richiesto. La soluzione è stata conservata nel matraccio ben chiuso.

Preparazione della soluzione di HCl

Successivamente è stato calcolato il volume di una soluzione di HCl 3 M necessaria per preparare 250 mL di una soluzione di concentrazione 0.1 M. di HCl

V(0.250 dm³)∙M(0.1 dm³mol^-l)= V₁(dm³)∙M₁(3 dm³mol^-l)

V_{HCl 3M per →HCl 0.1M}=8.33 mL

Il volume di HCl così calcolato è stato prelevato grazie a un cilindro graduato e trasferito in un matraccio da 250 mL a cui è stata aggiunta acqua distillata affinchè si raggiungesse il volume desiderato, 250 mL.Il matraccio è stato tappato e agitato.

Titolazione di HCl con KHCO₃

Di seguito è stata usata la buretta per eseguire la titolazione che, una volta fissata a un supporto, è stata riempita con la soluzione di KHCO₃. Una volta accertati che non vi fossero bolle d'aria, dalla buretta sono state prelevate 25 mL della soluzione KHCO₃, a questa sono state aggiunte 30 mL di acqua distillata e 6 o 7 gocce dell'indicatore verde bromo cresolo(un indicatore cromoforo,sol.1%,giallo se pH<4.0

Blu se pH> 5.4)

Un'altra buretta è stata poi riempita con una soluzione di HCl 0.1 M. Alla soluzione di KHCO₃ nella beuta è stato aggiunto HCl goccia a goccia dalla buretta,sotto agitazione. Bisogna attendere che la soluzione diventi verde, solo in questo caso la si può portare all'ebollizione. All'ebollizione l'anidride carbonica si allontana dalla soluzione quest'ultima assumerà un colore blu. Alla soluzione, fatta raffreddare, è stata aggiunta la soluzione di HCl fino a quando non si osserva il viraggio dell'indicatore, quando la soluzione diventa gialla.

Calcoli:

-V _HCl =27.5mL     e V_{KHCO3 0.1M}=25 mL

Applicando la relazione V_acidoM_acido= V_baseM_base

M_acido= [HCl]=[H⁺]= 25 ml ∙ 0.1 M/27.5 ml =0.0901 M

L'operazione di titolazione è stata effettuata altre 2 volte;dai dati raccolti si è calcolata la concentrazione di HCl:

-V _HCl =29.4mL    V_{KHCO3 0.1M}=27.4 mL

M_acido= [HCl]=[H⁺]= 27.4 ml ∙ 0.1 M/29.4 ml =0.0932 M

-V _HCl =24.6mL    V_{KHCO3 0.1M}=28.4 mL

M_acido= [HCl]=[H⁺]= 28.4 ml ∙ 0.1 M/24.6 ml =0.115 M

Titolazione dell'idrossido di sodio

Sono stati prelevati 28.5 mL di soluzione di HCl titolata 0.1 M, e a questa sono state aggiunte 2 gocce dell'indicatore fenolftaleina. Con una buretta è stata prelevata una soluzione di NaOH a titolo incognito che è stata poi aggiunta goccia a goccia nel bicchiere contenente HCl. La soluzione assume una colorazione rosa dovuta al viraggio dell'indicatore, dopo aver aggiunto 21,5 ml NaOH .Si è poi calcolata la concentrazione di NaOH:

Calcoli

-V_{HCL 0.1M}=28.5mL  V_NaOH=21.5 mL

Applicando la relazione V_acidoM_acido= V_baseM_base

M_base= [NaOH]=[OH^-]=0.1M ∙28.5mL/21.5mL=0.133 M

L'operazione di titolazione è stata effettuata altre 2 volte;dai dati raccolti si è calcolata la concentrazione di NaOH:

-V_{HCL 0.1M}=25.6mL V_NaOH=25.0 mL

M_base= [NaOH]=[OH^-]=0.1M ∙25.6mL/25mL=0.102M

-V_{HCL 0.1M}=22.2mL  V_NaOH=27.0 mL

M_base= [NaOH]=[OH^-]=0.1M ∙22.2mL/27mL=0.08M