Gli acidi sono soluzioni che hanno una maggiore concentrazione di ioni H+ rispetto agli ioni OH-. Questo è misurato in termini di pH. L'acqua pura, che ha una quantità uguale di ogni ione, ha un pH di 7. Gli acidi hanno un pH inferiore a 7, mentre le basi hanno un pH compreso tra 7 e 14. La titolazione è una procedura di laboratorio in cui quantità misurate in modo molto preciso di una sostanza chimica vengono aggiunte a una soluzione per determinare qualcosa sulla sua composizione. Questo esperimento è ancora possibile senza una scala precisa e una vetreria volumetrica, ma i risultati saranno meno accurati.
Per determinare quanto sia acida la soluzione misteriosa, aggiungerai NaOH, una base, goccia a goccia fino a neutralizzare l'acido. Questo è utile solo se conosci l'esatta concentrazione del tuo NaOH. Se conosci già l'esatta molarità del tuo NaOH, salta questa sezione. Altrimenti, usa la tua bilancia, che si spera possa misurare al centesimo o millesimo di grammo e pesare 0,5 grammi di KHP. Non preoccuparti se non riesci a ottenere esattamente 0,500 grammi: scrivi semplicemente il peso effettivo.
Versare il KHP in un becher e scioglierlo in acqua. Non importa esattamente quanta acqua usi, purché tutto il KHP sia sciolto.
Prepara la tua buretta. Una buretta è un lungo tubo di vetro, generalmente marcato ogni decimo di millilitro, aperto da un lato con una valvola dall'altro. Riempi la buretta con la tua soluzione di NaOH e posizionala sopra il becher KHP con la valvola inferiore chiusa. Annota il volume.
Aggiungi qualche goccia del tuo indicatore e inizia la titolazione. Aggiungi l'NaOH fino a quando non inizi a vedere il colore blu o rosa nel becher, a seconda dell'indicatore che hai usato. Procedi molto lentamente da questo punto in poi, aggiungendo solo una o due gocce alla volta e poi mescolando la soluzione. Una volta che il colore rimane costante e non torna limpido dopo l'agitazione, la titolazione è completa. Annotare il volume finale, quindi sottrarlo dal volume iniziale per determinare il volume di titolazione.
Calcola la molarità dell'NaOH. Al punto finale della titolazione, le moli di acido (KHP) sono uguali alle moli di base (NaOH). Calcola le moli di KHP dividendo la quantità che hai pesato per il peso molecolare di KHP, che è 204.2212 g/mol. Se pesavi 0,500 grammi, questo arriva a 0,00245 moli. La molarità è uguale alle moli per litro. Se hai usato 50 ml di NaOH, o 0,05 litri, allora dividi 0,00245 per 0,05 per ottenere la molarità dell'NaOH: 0,049 M.
Dovresti ancora avere un sacco di NaOH fresco rimasto. Riempi di nuovo la buretta e segna il volume. Con la massima precisione consentita dalla tua attrezzatura, misura un certo volume del tuo campione sconosciuto in un becher. Tra 50 e 100 ml dovrebbero funzionare.
Aggiungere due o tre gocce di indicatore nel becher e posizionarlo sotto la buretta. Inizia la titolazione. All'inizio puoi andare più veloce, facendo roteare il becher con una mano per mescolare la soluzione, ma rallenta quando il colore inizia a comparire. Aggiungi NaOH una goccia alla volta fino a quando l'intero bicchiere cambia colore. Annotare il volume di NaOH dalla buretta e sottrarre dal volume originale.
Calcola quante moli di NaOH hai aggiunto. Moltiplica semplicemente la molarità calcolata (0,049 M nell'esempio) per il volume aggiunto dalla buretta. Assicurati di convertire in litri anziché in millilitri. Se, ad esempio, hai aggiunto 100 ml, le moli totali aggiunte sarebbero 0,0049. Questo numero è uguale al numero di moli di acido nella tua soluzione sconosciuta. Puoi calcolare ulteriormente la concentrazione o la molarità del tuo sconosciuto dividendo questo numero per il numero di litri che hai messo nel bicchiere nel passaggio 1.