Metodi quantitativi classici

log_K = M^EC-Ea 0,059

METODI QUANTITATIVI CLASSICI

Sono tecniche che hanno preceduto le tecniche strumentali e che comunque vengono ancora utilizzate nei laboratori di analitica. Il quantitativo classico comprende metodi gravimetrici, cioè tecniche basate sulla misura della massa di un prodotto per ottenere la quantità di analita. Si usa la bilancia. Comprende anche metodi per la titolazione, cioè gruppi di procedure che si basano sulla misura delle quantità (volume, massa e tempo) di un reagente a concentrazione nota.

ANALISI GRAVIMETRICA

Comprende numerose tecniche che si basano sulla misura della massa di un prodotto per ottenere la quantità di analita. Si è ormai e portato a termine per mezzo di una PESATA. Sono previste due procedure di analisi.

1. La sostanza di interesse viene separata dalla matrice per formazione di un precipitato, insolubile che viene quindi presto.
2. La sostanza di interesse viene separata per VOLATILIZZAZIONE.

- Si può pesare il prodotto ottenuto.

- Si può determinare la perdita di peso del campione.

L’apparecchiatura per determinare il contenuto di carbonato acido di sodio in compresse antacid mediante procedimento gravimetrico di volatilizzazione.

NaHCO₃ + H₂SO₄ → CO₂ + H₂O + NaHSO₄

I risultati sono espressi come composizione percentuale.

%A = _{peso di A}/^{peso del camp.} x 100

Generalmente non si pesa A ma un suo derivato (contenente A) onde trasformarlo nel mio analita nella bilancia.

Dal peso di questo composto, per trovare A:

gA = g composto ottenuto : Fattore gravimetrico

Esempio: trovare la % di P in un campione del peso di 0,68

P —> MgNH₄PO₄ —> Mg₂P₂O₇ peso = 0,435

Per trovare dal peso di questo composto al peso di fosforo faccio una proporzione: 2P : PM = X : 0,435

g di P = 0,435

gP = peso campione = X : 100

% P = g di P : 100 / 0,68

Quindi attraverso delle misure di massa ho trovato la concentrazione dell'analita che mi interessava.

Agenti Precipitanti Il reagente precipitante specifico, cioè che reagisce altrettanto con una specie chimica. Sono usati per questi agenti specifici. Un esempio è la dimetilgliossima che è un agente precipitante del Ni²⁺ da soluzioni alcaline.

Sono invece poco specifici i precipitanti collettivi che reagiscono con un numero limitato di specie chimiche. Un esempio è AgNO₃ che è l'agente precipitante per gli alogeni e pseudo alogeni da soluzioni acide. Le caratteristiche del precipitato affinché sia idoneo dal punto di vista gravimetrico sono:

- Pu bassa solubilità per non dare risoluzioni e contaminazioni

- Sufficientemente insolubile cioè con una KPS piccola

- Se la formazione del precipitato è rapida, possono essere inglobate nel reticolo delle molecole di sostanze dette occlusive. Ovvero può racchiudere alcuni ioni di dimensioni e carica simili a quelle del precipitato prima

Analisi volumetrica

È un'analisi condotta misurando il volume di una soluzione a titolo noto necessario a reagire quantitatinamente e velocemente con la sostanza di cui è conosciuta la natura e la quantità.

P.E. (peso equiv.)

Il peso equivalente si calcola facendo P.E. = P.M. dove A può essere il n° di ioni, o il n° di protoni...

mequivalente = mg oppure milliequivalente = N V (ml)

P.E.

Quindi al punto equivalente avremo NA VA = NT VT

Il punto equivalente di una titolazione è quel punto teorico in cui la quantità di titolante aggiunta è esattamente quella richiesta dalla reazione stechiometrica con l'analita.

Il mio obiettivo è trovare la normalità di A e la posso trovare nel lato perche VA lo conosco in quanto l'ho misurato io, anche VT lo conosco perche basta leggere nella buretta il volume aggiunto. Ma NT lo conosco quindi posso ricavarmi NA. Generalmente, quando si fa una titolazione, si usa un burette tarato e attraverso il rubinetto posso controllare la quantità di titolante da erogare. L'analita viene posto in un recipiente a volume noto. A questo punto si inizia la reazione e c'è un agitatore magnetico che mescola la soluzione.

Esempio popolare: si vuole conoscere la % di acidità (acido acetico) (% P/V) di un campione di aceto. A tale scopo si sono prelevati 10 ml di campione e diluiti fino ad un volume di 100 ml. 50 ml della soluzione di...

non esiste la concentrazione del titolante. Per ottenere queste soluzioni titolanti con un elevato carattere nella concentrazione, si utilizzano due metodi:

1. INDIRETTO: pesata e dissoluzione di uno standard primario cioè pesano lo standard e lo sciolgono in un volume stabilito tramite il calcolo stechiometrico. Questo volume è uno standard. Uno standard primario è una sostanza che deve essere:
• CHIMICAMENTE PURA, almeno 99,9%. Questo perché dei test errati.
• STABILE, cioè non deve deteriorarsi facilmente quando perde il campione, non deve subire le sue ossidazioni o alterazioni.
• NON IGROSCOPICO, cioè non deve essere in grado di assorbire l'umidità dell'aria e perdere attraverso di essa durante la pesata, si misura anche l'acqua che è stata pesata.
• DISPONIBILE IN COMMERCIO A BASSO COSTO
• UN ALTO PESO EQUIVALENTE (per ridurre l'errore di pesata)

Non è facile trovare composti con tutte queste caratteristiche. Quindi se non abbiamo uno standard primario, si può utilizzare un metodo:

2. INDIRETTO (o di standardizzazione): si prepara la soluzione e la si titola con uno standard primario o con una soluzione a titolo noto. La soluzione che si titola, si usa _{e NaOH.}

Siccome la sostanza che porto sulla bilancia non è uno standard, avrà degli errori, e quindi attingo uno standard che è circa di cui la concentrazione: con la ottengo solo una titolazione con uno standard o con una soluzione a titolo noto.

TITOLAZIONI ACIDO-BASE

Lo scopo è quello di determinare il titolo di una soluzione di acido o di base attraverso la misura del volume di una soluzione di base (o di acido) a concentrazione nota, che reagisce.

CURVA DI TIT. DI 50 mL DI CH₃COOH con NaOH

perché la concentrazione è piú pero’ le due curve si sovrappong una diluizione tornano il pH è indipendente della diluizio ne Dopo il P.E la curva B mostra un pH superiore a circa 1 unitá Gli indicatori piú appropriati sono la fenol _taileina e il blu di bromotimolo

l’effetto della forza dell’acido debole, vediamo come la natura dell’ cósi incide sulla curva di titolazione. Il primo caso riguarda un acido forto infatti cioè non agisce di indipendente, e un ampia zona di massima reazione. Quando la concentrazione dell specie è costante, essendo la forza dell’ l’acido, la curva di titolazione curvia _mane e la Ka minore sara l’ampiezza dell’intervallo. Acidi con Ka piccoli di 10^-6 non si producono non intervallo m con la variazione di almeno 2 unitá di PH. Quindi affinché le variazioni di pH gia condistentm utilp il salto di pH deve essere di almeno 2 unitá tale cioè da coin vedere l’intervallo di viraggio di un indicatore L P.E diviene di conseguenza piú difficile al diminuire della forza delle acido Non è possibile titolare con accuratezza soluzioni 0,1 N di acid con Ka < 10^-6

CONFRONTO TRA ACIDO FORTE-BASE FORTE E ACID DEB-BASE DEB

guardando A due curve acidi aus di in sentra to la coscia.

ACIDO FORTE-BASE FORTE