L'apprendimento delle titolazioni costituisce uno dei riti di passaggio per gli studenti di chimica alle prime armi. In una titolazione, si determina una concentrazione sconosciuta di un campione aggiungendo un secondo reagente di concentrazione nota. In molte titolazioni si utilizza una sostanza chimica chiamata indicatore, che consente di sapere quando termina la titolazione.
Endpoint di titolazione
Quando inizi a titolare una soluzione chimica, conosci l'identità della tua sostanza chimica, ma non conosci la concentrazione della tua sostanza chimica. Lo capisci aggiungendo una seconda sostanza chimica di concentrazione nota che reagirà con la prima sostanza chimica. Quando il numero di molecole nel tuo recipiente di reazione corrisponde esattamente - non hai eccesso di nessuna delle due sostanze chimiche - hai raggiunto il punto finale della titolazione. Notando il volume della seconda sostanza chimica che hai usato, conosci il numero di molecole della seconda sostanza chimica che hai aggiunto. Dovrebbe esserci un numero uguale di molecole della tua prima sostanza chimica. Queste informazioni consentono di calcolare la concentrazione originale.
Funzione
Quando raggiungi il punto finale della tua titolazione, l'indicatore cambia colore. Ciò accade perché tutte le molecole non reagite in eccesso rispetto a quelle necessarie per raggiungere l'endpoint reagiscono con le molecole indicatrici. Questo cambia la struttura della molecola indicatrice in modo che il suo colore cambi.
Scelta
Le titolazioni acido-base richiedono spesso indicatori che cambiano colore. In questo tipo di titolazione, una soluzione acida reagisce con una soluzione basica e non si conosce la concentrazione di una di esse. Gli indicatori per queste titolazioni cambieranno colore ad un certo punto della scala del pH. Per ottenere i migliori risultati, scegli un indicatore il cui cambiamento di colore avviene intorno allo stesso pH che ti aspetti di vedere al termine della titolazione. Puoi prevedere il pH dell'endpoint e scegliere il tuo indicatore disegnando un grafico del pH della miscela di reazione rispetto all'indicatore. il volume della seconda sostanza chimica aggiunta.
Indicatori che si verificano naturalmente
Puoi trovare indicatori di pH nel mondo intorno a te. Qualsiasi pianta contenente antociani cambierà colore a seconda dell'acidità o della basicità del suo ambiente. Se tratti una foglia di cavolo rosso con una soluzione di base, ad esempio, diventerà verde-bluastro. Alcuni fiori contenenti antociani produrranno petali di colore diverso a seconda dell'acidità del terreno.
Considerazioni
Come con qualsiasi reazione in laboratorio, temperature e pressioni estreme possono far sì che il tuo indicatore si comporti in modo imprevedibile. Inoltre, tieni presente che gli indicatori di pH sono un mezzo impreciso per misurare il pH della soluzione. Se desideri ottenere una lettura esatta del pH, usa un pHmetro.