Esercitazioni seconda giornata di Laboratorio di chimica generale e inorganica

Esercizio n 1

Per calcolare e disegnare la curva di titolazione, è necessario capire come la

concentrazione di KOH cambia con l'aggiunta di HBr. Iniziamo con il calcolo. Il KOH e

l'HBr reagiscono secondo l'equazione: KOH+HBr->KBr+H2O

Questa è una reazione acido-base in cui KOH (una base) reagisce con HBr (un acido)

per formare un sale (KBr) e acqua.

Per calcolare la curva di titolazione, è necessario calcolare il pH dopo l'aggiunta di ogni

volume di HBr. Il pH può essere calcolato utilizzando la formula:

PH=-log[H+

] Dove [H+] è la concentrazione di ioni idrogeno. Dopo l'aggiunta di HBr, la

concentrazione di ioni idrogeno può essere calcolata come segue:

[H+] = (n_HBr - n_KOH) / V_totale

Dove n_HBr e n_KOH sono i moli di HBr e KOH rispettivamente, e V_totale è il volume

totale della soluzione.

Partedo dall'aggiunta di 1 ml di HBr, i calcoli sarebbero i seguenti:

n_HBr = 0.1 M * 0.001 L = 0.0001 mol

n_KOH = 0.02 M * 0.05 L = 0.001 mol

V_totale = 0.05 L + 0.001 L = 0.051 L

[H+] = (0.0001 mol - 0.001 mol) / 0.051 L = -0.0176 M

Poiché la concentrazione di ioni idrogeno non può essere negativa, ciò significa che

tutta l'HBr è stata neutralizzata dal KOH e la soluzione è ancora basica. Il pH può

quindi essere calcolato come segue:

pOH = -log[OH-] = -log(0.0176 M) = 1.75

pH = 14 - pOH = 14 - 1.75 = 12.25

passiamo all'aggiunta di 5 ml di HBr, i calcoli sarebbero i seguenti:

n_HBr = 0.1 M * 0.005 L = 0.0005 mol

V_totale = 0.05 L + 0.005 L = 0.055 L

[H+] = (0.0005 mol - 0.001 mol) / 0.055 L = -0.009 M

Poiché la concentrazione di ioni idrogeno non può essere negativa, ciò significa che

tutta l'HBr è stata neutralizzata dal KOH e la soluzione è ancora basica. Il pH può

quindi essere calcolato come segue:

pOH = -log[OH-] = -log(0.009 M) = 2,04

pH = 14 - pOH = 14 – 2,04 = 11,96

aggiunta di 7 ml di HBr:

n_HBr = 0.1 M * 0.007 L = 0.0007 mol

V_totale = 0.05 L + 0.007 L = 0.057 L

[H+] = (0.0007 mol - 0.001 mol) / 0.057 L = -0.0052 M

Per gli stessi motivi già spiegati il ph sarà:

pOH = -log[OH-] = -log(0.0052 M) = 2,28

pH = 14 - pOH = 14 – 2,28 = 11,72

aggiunta di 10 ml di HBr:

n_HBr = 0.1 M * 0.010 L = 0.0010 mol

V_totale = 0.05 L + 0.010 L = 0.060 L

[H+] = (0.0010 mol - 0.001 mol) / 0.060 L = 0

In questo punto avremo il punto di equivalenza ovvero il punto in cui tutta la base è

stata neutralizzata dall’acido e la soluzione diventa neutra ovvero con un ph=7

aggiunta di 13 ml di HBr:

n_HBr = 0.1 M * 0.013 L = 0.0013 mol

V_totale = 0.05 L + 0.013 L = 0.063 L

[H+] = (0.0013 mol - 0.001 mol) / 0.063 L = 0,0048 M

Poiché la concentrazione di ioni idrogeno è positiva, ciò significa che tutto l'KOH è

stato neutralizzato dalla HBr e la soluzione è diventata acida. Il pH può quindi essere

calcolato come segue

pH = -log[H+]= -log(0.0048 M) = 2,32

infine con l’aggiunta di 15 ml di HBr

n_HBr = 0.1 M * 0.015 L = 0.0015 mol

V_totale = 0.05 L + 0.015 L = 0.065 L

[H+] = (0.0015 mol - 0.001 mol) / 0.065 L = 0,0077 M

pH = -log[H+]= -log(0.0077M) = 2,11

Per scegliere l'indicatore, è necessario considerare il pH al punto di equivalenza. In

questo caso, la reazione tra KOH e HBr produce acqua e un sale, KBr, che non influisce

sul pH. Quindi, il pH al punto di equivalenza è 7. Un indicatore appropriato per questa

titolazione sarebbe il blu di bromotimolo, che ha un intervallo di viraggio tra pH 6.0 e

7.6.

14

12

10

8

6

4

2

0 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Esercizio n2

Retta A

0.6 ppm absorbance

0.5

0.4 5.00 0.15

0.3 10.00 0.25

0.2 20.00 0.35

0.1 25.00 0.48

0 0 5 10 15 20 25 30

Retta B ppm absorbance

5.00 0.12

10.00 0.23

20.00 0.41

25.00 0.52