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Esperienza in laboratorio

Titolazione acido forte-base forte


Obiettivo dell'esperienza.
     Determinare la concentrazione di una soluzione di NaOH (base forte) mediante titolazione con soluzione di HCl (acido
     forte) 0.1 M.

Materiale:
    2 burette
     2 beker
     2 imbuti
     1 beuta
     1 soluzione di NaOH a concentrazione incognita ed 1 soluzione di HCl a concentrazione nota
     1 indicatore (sono stati utilizzati dai vari gruppi "ROSSO DI METILE", "METILARANCIO", "BLU
     DI BROMOTIMOLO" e "VERDE DI BROMOCRESOLO") .  
 

Procedimento

Clicca sulle immagini per ingrandirle

1_Per preparare la soluzione di HCl a concentrazione nota è stata utilizzata una fiala contenente una quantità esattamente nota di HCl (3,456 grammi corrispondenti a 0,1 moli): il suo contenuto è stato trasferito integralmente in un matraccio da 1 litro, risciacquando accuratamente la fiala stessa; successivamente si porta a volume. 

pacid.jpg (15030 byte)

2_La vetreria deve essere pulita e asciutta. Per evitare alterazioni delle concentrazioni dovute al fatto che la vetreria, a volte, non è perfettamente asciutta è conveniente risciacquare una o più volte le burette e gli imbuti con le soluzioni che verranno utilizzate per la determinazione (tale operazione viene detta avvinamento). Una buretta ed un imbuto sono stati avvinati con la soluzione di NaOH, l'altra buretta e l'altro imbuto con la soluzione di HCl. Le soluzioni usate per avvinare, naturalmente, devono essere scartate.

avvinam.jpg (17867 byte) 

3_L'esperienza vera e propria inizia col caricamento e l'azzeramento delle due burette, una con l'acido e l'altra con la base.

 

 caricame2.jpg (17310 byte) 

4_Dalla buretta contenente la soluzione dell'acido sono stati trasferiti 20 ml nella beuta.

trasfacid.jpg (10438 byte) 

5_Ai 20 ml di soluzione di HCl già presenti nella beuta si aggiungono alcune gocce di indicatore e si agita.

 

indicat.jpg (10983 byte) 

6_Per titolare, a questo punto, si introduce nella beuta, goccia a goccia, la soluzione di NaOH.

tit1.jpg (10873 byte) 

7_Si interrompe il flusso di titolante non appena il cambiamento di colore dell'indicatore (viraggio) è permanente; sulla scala graduata della buretta si può leggere il valore del volume di soluzione basica risultato necessario per la titolazione e si possono eseguire i calcoli (vedi più oltre). 

 

  Clicca qui per vedere la curva di titolazione  . Se vuoi scaricare il programma funzionante in Excel clicca qui, il file è zippato (10 KB)

Si può ottenere, con buona approssimazione, la curva relativa alla titolazione eseguita in laboratorio introducendo, nelle opportune caselle, il valore della concentrazione e del volume dell'acido nonché la concentrazione della base. Una volta ottenuta la curva è agevole verificare che tutti gli indicatori usati dai vari gruppi possono essere effettivamente utilizzati per eseguire la titolazione.

finale.jpg (9226 byte) 

 
Reazioni.

Nella beuta avviene la seguente reazione:          HCl(aq)+ NaOH(aq) ð NaCl(aq)+ H2O

che, in forma ionica , scriviamo                          H+   +  OH- ð H2O.

 

Calcoli:
     Terminata la titolazione, dopo aver eseguito ripetute prove, possiamo calcolare il volume medio di soluzione di NaOH e successivamente il valore della concentrazione (se vuoi scaricare il programma funzionante in Excel clicca qui, il file è zippato 4 KB) di NaOH:

    Ma = 0.1 mol/l                                                    Mb = ?
    Va = 20 ml = 0.02 l                                             Vbmedio = 22.1 ml = 0.0221 l

    na= 0.1 * 0.02 = 0.002 mol                                 nb = na (per la stechiometria di reazione) = 0.002 mol

                                                    Mb = nb / Vb = 0.002 / 0.0221
                                                    Mb = 0.0905 mol/l.

Per ripassare alcune nozioni di base su "Misure" e "Teoria dell'errore" clicca quì. Verrà scaricato il file di testo zippato (45 KB)

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