Relazione laboratorio

Osservazioni: La soluzione ritorna torbida, poichè si forma nuovamente

carbonato di calcio (insolubile)

Successivamente si aggiunge acido acetico, avviene allora una reazione

acido-base tra il carbonato e

l’acido: CaCO COOH →Ca(CH3COO)

+2CH +CO +H O

3 3 2 2 2

Osservazioni: A seguito della reazione si forma acetato di calcio

(Ca(CH COO) ), composto molto solubile in acqua. La soluzione ritorna

3 2

allora limpida.

Reazione dovuta all’aggiunta della soluzione originaria (Ca(OH)2):

- → ↓CaCO

Ca(HCO ) + Ca(OH) + 2H O

3 2 2 3 2

Osservazioni: A seguito della reazione si forma carbonato di sodio che

precipita, essendo insolubile

Sperimentazione 1.2. - Reazioni acido-base

Materiali: Carbonato di sodio (Na CO acido cloridrico 2M (HCl),

),

2 3

metilarancio, acqua distillata, becher, buretta, pHmetro, agitatore e rotore

magnetici, pinza a ragno

Procedimento 1) Pesare 1,5 g di Na CO e scioglierli completamente in

2 3

50ml di acqua distillata, inserire 3 gocce di metilarancio e l’agitatore

magnetico nella soluzione. Posizionare correttamente la buretta, avvinarla

e poi riempirla con HCl. Gocciolare lentamente HCl nella soluzione e

osservare i cambiamenti

Osservazioni: Dopo aver gocciolato circa 13,5 ml il colore della soluzione

inizia a cambiare localmente da arancione a rosacea, invece dopo aver

gocciolato 14,7 ml cambia definitivamente colore in rosaceo

All’aggiunta di Na

Spiegazione: CO avviene la sua dissociazione in ioni

2 3

→ +(aq) 32-(aq)

Na CO 2Na +CO

2 3

+ 32-

Na non fa idrolisi in quanto deriva da una base forte, mentre CO fa

32- 3- -

idrolisi secondo la reazione CO + H O⇆ HCO + OH creando dunque

2

una soluzione basica. L’aggiunta di HCl fa avvenire le seguenti reazioni:

O +Cl , O

+ - +

32- 3- 3-

⇆HCO

HCl+H O→H CO +H +H O, HCO +

3 3

2 2

H O CO +H H CO

+

⇆H ⇆CO

O, +H O .Infine è anche presente la reazione

3 2 3 2 3

2 2 2 Cl →NaCl

-

+

fra i due ioni che non fanno idrolisi: Na + Il cambiamento di colore

è quindi spiegato dalla progressiva formazione di ione carbonato e acido

carbonico i quali abbassano il pH della soluzione portandolo al punto di

viraggio del metilarancio. Inoltre si può calcolare la concentrazione di HCl

nella soluzione. n(HCl)=V*M=0,0147*2=0,0294 mol [HCl]= n/V=

0,0294/0,05+0,0147=0,454M. Inoltre calcolando le moli di Na CO = 0,0142

2 3 32-

mol si può notare come siano circa la metà di quelle di HCl. Quindi CO è

3-

stato prima totalmente neutralizzato a HCO e poi è stato

successivamente neutralizzato a H CO .

2 3

Procedimento 2) Ripetere i passaggi del procedimento 1, tuttavia al posto

di aggiungere metilarancio, posizionare un pHmetro che è stato

precedentemente sciacquato con acqua distillata nella soluzione, inoltre

aggiungere 0,5 ml di HCl ripetutamente e trascrivere il valore di Ph

Osservazioni: Il pH della soluzione cambia in un modo non lineare, alcune

volte cambia lentamente, altre volte cambia vistosamente. Si può costruire

un grafico che mostra la variazione del pH all’aumentare di HCl aggiunto

Spiegazione del grafico: Nel grafico si possono notare due zone in cui il

pH decresce lentamente e due punti di flesso in cui decresce molto

velocemente. Prima dell’aggiunta di HCl nella soluzione persiste questo

equilibrio: , l’aggiunta di HCl fa avvenire le

32- 3- -

CO +H O⇆HCO + OH seguenti

2 O +Cl , O

+ - +

32- 3-

⇆HCO

reazioni: HCl+H O→H CO +H +H O

3 3

2 2

La seconda reazione dimostra che si è appena formata una soluzione

tampone, questo spiega perché il pH decresca poco nella prima parte del

32-

grafico. Raggiunto il punto di equivalenza tutto il CO si sarà trasformato

3-

in HCO . Il punto di equivalenza corrisponde a un punto di flesso della

curva e a livello teorico dovrebbe avvenire dopo l’aggiunta di circa 7.1ml di

HCl. Il pH della soluzione in questo punto si può calcolare assumendo che

ci sia solo NaHCO in soluzione,ci si aspetta un pH basico in quanto il sale

3

deriva da una base forte e un acido debole, dunque il pOH in questo caso

-11

√ ∗

si calcola con la formula pOH=-log in cui K =K /K =4.69*10 e

i w b2

C =0.0142/0.05+0.0071=0.248 M pH=14-pOH=8.4 Il grafico mostra il

s

flesso fra 7ml e 7.5ml con un pH che varia tra 8.6 e 7.6 dunque si può