Preparazione e standardizzazione di una soluzione di NaOH 0.1 M

Scopo:

1.

Preparazione della soluzione di NaOH

Preparare una soluzione di NaOH 0,1M.

2. Standardizzare la soluzione di NaOH 0,1 M con Ftalato Acido di Potassio.

Introduzione:
Lo standard primario è una sostanza di riferimento con cui preparare una soluzione a concentrazione nota con accuratezza e precisione, questa sostanza però deve avere delle precise caratteristiche (sono elencate in ordine di importanza):

1. Deve avere un elevato grado di purezza, cioè superiore al 99.5%;

2. Deve essere stabile e anche le sue soluzioni;

3. Non deve essere igroscopica, deliquescente o efflorescente cioè non deve assorbire umidità, non deve assorbire acqua e non deve formare dei piccolo cristalli bianchi;

4. Non deve subire cambiamenti chimici o fisici quando viene disidratato;

5. Deve essere solubile in acqua o negli acidi o nelle basi comuni;

6. Deve avere la minima tossicità possibile e non deve essere problematico da smaltire;

7. Deve essere facile da pesare, maneggiare e reperire;

8. Non deve avere un prezzo troppo elevato;

9. Deve avere una massa molare elevata per assicurare una pesata più accurata;

10. Quando viene usato per le titolazioni deve avere una stechiometria di reazione ben definita.

Sono pochissime le sostanze che hanno tutte queste proprietà, alcune sostanze però vengono considerate standard primari anche se non hanno alcune di queste caratteristiche, ovviamente possono non avere quelle meno importanti.

Si parla invece di standard secondario quando si prepara una soluzione con concentrazione che viene determinata tramite una titolazione utilizzando uno standard primario.

Procedura per la preparazione di NaOH

Per la nostra esperienza abbiamo utilizzato dell’NaOH 0.1M già pronto ma elenchiamo comunque il procedimento se avessimo dovuto farlo in laboratorio:

1. Calcolare i grammi di perle da massare per ottenere una soluzione di NaOH 0.1M

Numero moli NaOH = Molarità (mol/L) ∙ Volume (L) = 0.1M ∙ 1L = 0.1 mol

Massa perle NaOH = numero moli (mol)∙ massa molare (g/mol) = 0.1 mol ∙ 40 g/mol = 4 g

Visto che si tratta di perle ne prendiamo il 20% in più, quindi 0,8 g e in tutto sono 4.8 grammi.

2. Massare con la bilancia tecnica le perle di NaOH in un Becker e annotare la massa esatta;

3. Aggiungere 20/25 ml di acqua distillata e lavare velocemente le perle, l’acqua di lavaggio conterrà Na₂CO₃ e deve essere gettata via;

4. Solubilizzare bene le perle con acqua distillata bollita per almeno 10/15 minuti;

5. Trasferire le perle in un matraccio da 1L e portare a volume con acqua distillata.

Materiali/Strumenti:

• Pipetta graduata da 50ml;

• Matraccio da 1 L;

• Bottiglia di plastica grande;

• Bilancia Analitica;

• Vetrino da orologio;

• Spatola;

• Beuta da 250 ml;

• Buretta.

Sostanze/Reagenti:

• NaOH 2M;

• NaOH 0.1;

• Ftalato Acido di Potassio (è nell’essiccatore perché è disidratato);

• Fenoftaleina;

• Acqua distillata.

1.

Procedura di standardizzazione

Prelevare con una pipetta graduata 50 ml di NaOH 2M e inserirli in un matraccio da 1L;

2. Portare a volume con acqua distillata;

3. Trasferire l’NaOH 0.1M in una bottiglia di plastica perché intacca il vetro;

4. Avvinare la buretta con NaOH 0.1M;

5. Massare lo Ftalato Acido di Potassio sulla bilancia analitica utilizzando un vetrino da orologio;

6. Annotare la massa esatta prelevata di Ftalato Acido di Potassio;

7. Mettere lo Ftalato Acido di Potassio in una beuta e solubilizzarlo con 100/120 ml di acqua distillata;

8. Inserire l’NaOH nella buretta e portare a volume;

9. Aggiungere 4 gocce di Fenoftaleina nella Beuta contenente lo Ftalato Acido di Potassio solubilizzato;

10. Avviare la standardizzazione, quindi far scendere l’NaOH nella beuta finché non si ottiene una colorazione rosa chiaro che dura almeno per 30 secondi;

11. Annotare il volume di NaOH utilizzato.

Ripetere la procedura dal punto 5 per almeno tre volte, in maniera tale da poter avere tre dati di riferimento della molarità, per fare una media matematica e ottenere un valore corretto.

Annotare i dati creando una tabella dati ed effettuare gli opportuni calcoli.

Calcoli per la diluizione e standardizzazione

- Per passare da NaOH 2M a NaOH 0.1 M quanti ml ci servono di NaOH 2M da diluire?

M₁ ∙ V₁ = M₂ ∙ V₂

2M ∙ V₁ = 0.1 M ∙ 1 L

V₁ = 0.1M ∙ 1L = 0.05 L = 50 ml

2M

- Massa Ftalato Acido di Potassio da utilizzare per la standardizzazione dell’NaOH 0.1 M supponendo di utilizzare 30 ml di NaOH 0.1 M:

numero moli NaOH = numero moli Ftalato Acido di Potassio

numero moli NaOH = Molarità (mol/L) = 0.1M (mol/L)= 0.003 mol

Volume (L) 0.030 L

grammi Ftalato Acido di Potassio = n moli ∙ MM = 0.003 mol ∙ 204.23 g/mol = 0.6129 g , approssimiamo a 0.61 g

- Molarità prima standardizzazione:

numero moli Ftalato Acido di potassio = numero moli NaOH

numero moli Ftalato Acido di Potassio = 0.6139 g = 0.0030 mol

204.23 g/mol

Molarità NaOH = numero moli (mol) = 0.0030 mol = 0.1195 M

Volume (L) 0.0251 L

- Molarità seconda standardizzazione:

numero moli Ftalato Acido di potassio = numero moli NaOH

numero moli Ftalato Acido di Potassio = 0.6140 g = 0.0030 mol

204.23 g/mol

Molarità NaOH = numero moli (mol) = 0.0030 mol = 0.1190 M

Volume (L) 0.0252 L

- Molarità terza standardizzazione:

numero moli Ftalato Acido di potassio = numero moli NaOH

numero moli Ftalato Acido di Potassio = 0.6148 g = 0.0030 mol

204.23 g/mol

Molarità NaOH = numero moli (mol) = 0.0030 mol = 0.1195 M

Volume (L) 0.0251 L

- Media molarità NaOH:

(0.1195 M + 0,1190 M + 0.1195 M) : 3 = 0.358 M : 3 = 0.1193 M