Relazione III Esperienza nel Laboratorio di Chimica

Quest’esercitazione si articolerà in due esperienze, in particolare si

effettueranno due titolazioni

acido-base:

1. Titolazione di un acido forte (HCl) con una base forte (NaOH)

2. Titolazione di un acido debole (CH3COOH) con una base forte (NaOH)

Una titolazione acido-base consiste nel trattare un volume noto di un acido (o

base) a concentrazione approssimata, con un volume noto di base (o acido) a

concentrazione esattamente definita (soluzione titolante), fino a raggiungere il

punto equivalente, cioè il punto in cui il numero di moli di acido (o base) è

uguale al numero di moli della base (o acido) a concentrazione nota.

Il raggiungimento del punto equivalente può essere messo in evidenza in due

modi diversi:

• tramite l’uso di un indicatore di pH, che cambia colore in corrispondenza di

questo

punto

• tramite misure di pH utilizzando un pHmetro

Parte sperimentale

Pulizia degli strumenti da utilizzare.

Per ogni titolazione è necessario:

• lavare le burette con acqua distillata, senza staccarle dal loro supporto, ma

raccogliendo le acque di lavaggio in un becker

• ambientare (risciacquare) le burette con qualche ml della soluzione di acido

(o di base) necessaria

• riempire la buretta, assicurandosi che il rubinetto sia serrato correttamente,

con la

soluzione necessaria ed azzerarla (fare fluire l'eventuale eccesso di soluzione,

presente al di sopra della tacca corrispondente allo zero, nel becker di raccolta)

1. Titolazione acido forte- base forte

Effettuerò la titolazione di una soluzione di HCl a concentrazione incognita, con

una soluzione di NaOH a concentrazione esattamente nota, ossia di 0,0507 M.

• Preparo una buretta con la soluzione di NaOH

• Preparo una buretta con la soluzione di HCl

• Prelevo un volume noto della soluzione di HCl, facendolo fluire in un becker.

• Aggiungo 1-2 gocce dell'indicatore fenolftaleina (incolore in ambiente acido;

colorazione rosso fucsia in ambiente basico).

• Posiziono il becker con la soluzione di HCl sotto la buretta con la soluzione di

NaOH

• Regolando opportunamente il rubinetto della buretta, aggiungo lentamente la

soluzione di NaOH al becker contenente la soluzione di HCl, mescolando la

soluzione nel becker con la bacchettina.

• La soluzione assume una colorazione rosa fucsia nel punto in cui viene fatta

cadere la goccia di NaOH; tale colorazione scompare mescolando la soluzione;

rallento l’aggiunta di NaOH quando la colorazione rosa fucsia diviene più

persistente (ad indicare che si è in prossimità del punto equivalente).

• Sospendo l'aggiunta della soluzione di NaOH quando osservo il viraggio

dell'indicatore ossia la soluzione diventa rosa pallido. Annoto il volume di NaOH

aggiunto

• Effettuo la titolazione almeno tre volte, usando volumi iniziali diversi di HCl.

• Calcolo la concentrazione molare di HCl, tramite la formula C x V = C x V ,

1 1 2 2

dove C e V si riferiscono alla concentrazione e al volume aggiunto di NaOH, e

2 2

C e V si riferiscono alla concentrazione incognita e al volume prelevato di HCl.

1 1

Prima titolazione

Concentrazione molare di NaOH = 0,0507 M

Volume di HCl = 22,2 mL

Volume di NaOH agg = 24,6 mL 0,0507 M ×24,6 mL =0,0561 M

Concentrazione molare di HCl = 22,2mL

Seconda titolazione

Concentrazione molare di NaOH = 0,0507 M

Volume di HCl = 23,4 mL

Volume di NaOH agg = 22,3 mL 0,0507 M ×22,3 mL =0,0483 M

Concentrazione molare di HCl = 23,4 mL

Terza titolazione

Concentrazione molare di NaOH = 0,0507 M

Volume di HCl = 24,1 mL

Volume di NaOH agg = 23,1 mL 0,0507 M ×23,1 mL =0,0485 M

Concentrazione molare di HCl = 24,1 mL

La concentrazione molare dell’acido HCl risulta sempre essere simile a

quella della soluzione di NaOH.

2. Titolazione acido debole - base forte

Effettuerò la titolazione di una soluzione di CH COOH a concentrazione

3

approssimata con una soluzione di NaOH a concentrazione esattamente nota di

0,0507 M.

La titolazione sarà seguita mediante misure di pH e di f.e.m. (forza

elettromotrice) dopo ciascuna aggiunta di titolante, utilizzando un pHmetro.

• Preparo una buretta con la soluzione di CH COOH

3

• Preparo una buretta con la soluzione di NaOH

• Prelevo, tramite la buretta, 40 ml di soluzione di CH COOH in un becker

3

contenente

l’ancoretta magnetica.

• Aggiungo acqua distillata nel becker fino ad un volume di 100ml

• Posiziono il becker sulla piastra agitante.

• Lavo ed asciugo l’elettrodo, lo blocco al sostegno con una pinza, e lo

immergo nel

becker, facendo attenzione che l’ancoretta magnetica, entrando in funzione,

non urti contro

di esso.

• Posiziono il becker con la soluzione di CH COOH da titolare sotto la buretta

3

riempita ed azzerata con la soluzione di NaOH

• Misuro ed annoto la f.e.m. ed il pH della soluzione di CH COOH prima di

3

iniziare le

aggiunte di NaOH

• Effettuo le aggiunte di titolante come descritto di seguito, annotando il valore

del pH e

della f.e.m. dopo ciascuna aggiunta.

- Faccio aggiunte da 2 ml fino ad un pH di circa 5,5;

- quindi procedo con aggiunte da 0,5 ml fino ad un pH di circa 7;

- procedo con aggiunte da 0,5 ml fino a superare il punto equivalente (noterò

una inversione del segno della f.e.m);

Riporto questi valori in una tabella /∆

Δ E V

Vagg (mL) pH E (mV) (mV/mL)

0 3,5 210 210

2 3,7 190 95

4 3,9 177 44,25

6 4,1 164 27,33

8 4,3 154 19,25

10 4,4 147 14,7

12 4,6 136 11,33

14 4,8 127 9,07

16 5 112 7

18 5,4 96 5,33

20 5,8 70 3,5

20,5 6,1 53 2,85

21 7 -40 -1,90

Tabella di titolazione

8

7

6

5

4

pH 3

2

1

0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 20.5 21

Volume titolante aggiunto Determino

la concentrazione dell’acido acetico sulla base del volume di titolante aggiunto:

0,0507× 21 =0,0106 M

M CH COOH =

3 100