I chimici usano la titolazione come metodo di analisi quantitativa; cioè, il metodo consente di determinare la quantità esatta di un composto. Fondamentalmente, la titolazione prevede la combinazione di due sostanze chimiche che reagiscono e un mezzo per monitorare l'andamento della reazione in modo che l'operatore sappia quando è completa. Una delle sostanze chimiche viene caricata in una buretta (un pezzo di vetro che consente misurazioni di volume molto precise); questo composto è il "titolante". L'altro composto viene posto in una beuta o in un bicchiere e viene chiamato "analita" o "campione".
Generalmente, l'esatta concentrazione dell'analita deve essere nota per ottenere risultati accurati. Le concentrazioni sono generalmente espresse in unità di moli per litro (mol/L). Dopo che la titolazione è stata effettuata, la concentrazione del titolante, informazioni dalla reazione chimica equilibrata tra il titolante e l'analita e la quantità esatta di analita da titolare vengono utilizzati per determinare l'esatta concentrazione del analita.
Scrivi l'equazione chimica bilanciata per la reazione che sta avvenendo tra il titolante e l'analita. Ciò richiede necessariamente la conoscenza dell'identità del titolante e dell'analita. Un esperimento comune nei laboratori di chimica delle scuole superiori e delle università è la titolazione dell'acido acetico (CH? COOH, l'analita) in un campione di aceto con idrossido di sodio (NaOH, il titolante) (Vedi Bibliografia 2). Questa è una comune reazione acido-base:
1 CH? COOH + 1 NaOH? 1 CH? COONA + 1 H? oh
I coefficienti (cioè i numeri a sinistra di ciascuna sostanza chimica) stabiliscono il rapporto molare dei reagenti. In questo caso, il rapporto molare è 1:1.
Convertire il volume di titolante necessario per raggiungere il punto finale (ovvero il punto in cui tutto l'analita è stato consumato e la lettura del volume è stata presa dalla buretta) da millilitri (mL) a litri (L) dividendo per 1000. Ad esempio, se sono stati necessari 39,75 ml di NaOH per raggiungere il punto finale, allora
39,75 mL / (1000 mL/L) = 0,03975 L di NaOH
Utilizzare i litri di titolante necessari per raggiungere il punto finale della titolazione e la concentrazione del titolante per determinare le moli di titolante utilizzate nel processo. La concentrazione di NaOH era 0,1044 mol/L, quindi
0,03975 L NaOH x (0,1044 mol/L) = 0,004150 moli di NaOH
Calcolare le moli di analita utilizzando le moli di titolante del passaggio 3 e il rapporto molare del passaggio 1:
0,004150 moli di NaOH x (1 mole di CH? COOH / 1 mol NaOH) = 0.004150 mol CH? COOH
Determinare la concentrazione del campione dividendo le moli di analita per il volume di analita in litri. In questo caso, questa rappresenterebbe la quantità di aceto immessa nel pallone o nel bicchiere prima che venisse effettuata la titolazione. Per l'esempio utilizzato nei passaggi da 1 a 4, supponendo che 5,00 mL di aceto siano stati posti nel pallone per l'analisi, quindi 5,00 mL = 0,00500 L e
(0,004150 moli CH? COOH) / (0,00500 L aceto) = 0,830 mol/L
Pertanto, la concentrazione dell'acido acetico nell'aceto è di 0,830 mol/L.
Cose di cui avrai bisogno
- Calcolatrice
- Dati dall'esperimento di titolazione