Domande chimica analitica - prof.ssa Araneo

DOMANDE CHIMICA ANALITICA

2020

1. Descrivere i principi generali dell’analisi potenziometrica e almeno un esempio di elettrodo

indicatore. Durante una misura potenziometrica diretta la ddp fra i due elettrodi è costante o

diminuisce?

I metodi di analisi potenziometrica si basano sulla misura del potenziale delle celle elettrochimiche in

assenza di passaggio di corrente. L’informazione ottenibile da una cella potenziometrica è un valore

sperimentale di differenza di potenziale fra due elettrodi. In realtà ciò che interessa è il potenziale di un

solo elettrodo, ma non si può misurare il potenziale assoluto di un solo elettrodo. Occorre quindi un

elettrodo di riferimento per misurare una differenza di potenziale elettrico. Dal potenziale E ind

dell’elettrodo indicatore devo poi ricavare il risultato analitico richiesto.

Le celle potenziometriche sono strutturate in modo simile alle pile elettriche. La caratteristica peculiare

è che lo strumento per misurare la differenza di potenziale fra i due elettrodi ha resistenza elettrica

molto elevata tale per cui il circuito elettrico è chiuso, ma di fatto non c’è passaggio di corrente

significativo, quindi la ddp resta costante (=0). La reazione di cella non può e non deve avvenire perché

la soluzione da analizzare non deve essere alterata dallo strumento di analisi. Anche l’elettrodo di

riferimento non deve modificarsi per mantenere il suo potenziale costante e noto, se possibile almeno

con 3 cifre significative.

La cella per un’analisi potenziometrica può essere schematizzata in questo modo:

Elettrodo di riferimento | ponte salino | soluzione da analizzare | elettrodo indicatore

l’elettrodo di riferimento è una semicella a potenziale elettrodico noto, costante a temperatura

costante e indipendente dalla composizione dell’analita;

L’elettrodo indicatore ha un potenziale che varia in base alla variazione di concentrazione dell’analita.

Il ponte salino previene il mescolamento dei componenti da analizzare. L’impiego del ponte salino

determina l’insorgenza di un potenziale di giunzione liquida in entrambe le sue estremità.

Il KCl è ideale per il ponte salino perche K+ e Cl- hanno la stessa mobilità.

l’analisi potenziometrica prevede:

1)la misura del potenziale di cella

2)la sua correzione

3)il calcolo della concentrazione di analita.

-Esempi di elettrodo indicatore:

elettrodi metallici inerti, come filo d’oro, platino e palladio

elettrodi di prima specie: è un elettrodo di metallo puro che è direttamente in equilibrio con il suo

catione presente in soluzione, quindi implica una singola reazione: es Cu/Cu2+;

elettrodi di seconda specie: i metalli possono essere usati non solo come elettrodi indicatori per i loro

cationi, ma anche per misurare l’attività di anioni che formano precipitati poco solubili con tali cationi

Es:AgCl/Ag;

-La Ddp rimane costante perché non c’è passaggio di corrente .

2. La concentrazione di un composto X viene determinata mediante titolazione spettrofotometrica.

Spiegare come varia la curva di titolazione e come si individua il punto di equivalenza nel caso in cui

anche il titolante sia un composto colorato e il prodotto della reazione di titolazione sia incolore.

Tracciare un grafico indicativo. 1

La curva è caratterizzata da 2 rette con diverse pendenze (due rette di lambert-Beer), una evidenziabile

prima del punto di equivalenza e l’altra dopo. Si considera come punto finale della titolazione

l’intersezione delle due porzioni lineari. In questo caso in corrispondenza del punto di equivalenza il

composto diventa incolore e il grafico sarà di questo tipo:

2019

1. Descrivere la procedura e i calcoli di una retro titolazione, per esempio per l’analisi dell’azotoproteico

secondo Kjedhal (titolanti HCl e NaOH) oppure per l’analisi dei cloruri secondo Volhard (titolanti

AgNo3 e SCN-)

Analisi dell’azoto secondo Kejhal: si prende un campione di massa nota di una sostanza contenente

azoto e si aggiunge acido solforico concentrato. Il campione viene riscaldato. Tutto l’azoto presente

viene trasformato in (NH ) SO e successivamente in NH3. L’NH3 viene poi titolato con un eccesso di

4 2 4

acido (es.HCl) e il titolante che non reagisce viene retro titolato con NaOH. È cosi possibile stabilire la

quantità di NH3 e quindi di azoto presente nel campione.

Metodo di Volhard: utilizzo come indicatore Fe3+. Viene aggiunto un eccesso di AgNO3 e retrotitolato

con KSCN standard che è incolore. Alla prima goccia di KSCN in eccesso il Fe3+ si lega a SCN e il

composto diventa rosso.

2. Spettrofotometria: spiegare brevemente perché gli spettri ad assorbimento UV-visibile delle

molecole in soluzione sono costituiti da bande e quelli degli atomi a righe.

Gli spettri a righe sono caratteristici degli atomi isolati e sono caratterizzate da righe nette e ben

definite causate da eccitazione di atomi individuali.

Gli spettri a bande sono invece caratteristici di molecole diatomiche o pluriatomiche e sono

caratterizzate da una serie di righe molto ravvicinate concentrate in corrispondenza di alcune lunghezze

d’onda.

3. Forza ionica di una soluzione ed effetti sulla solubilità di un sale poco solubile (es CaCO3) secondo il

modello dell’atmosfera ionica di D.H.

Nel modello dell’atmosfera ionica di DH si afferma che all’aumentare della forza ionica aumenta la

solubilità del sale poco solubile poiché gli ioni del sale inerte schermano quelli del sale poco solubile e

per il principio di Le Chatelier l’equilibrio si sposta verso dx. Questa legge è descritta d