EDTA. Esercizi svolti

L’ EDTA ovvero l’acido etilendiamminotetracetico, sintetizzato per la prima volta dal chimico austriaco Ferdinand Münz, è un acido poliammino carbossilico solubile in acqua dotato di due doppietti elettronici appartenenti all’azoto.

La sua base coniugata è  l’etilendiamminotetracetato. E’ un agente chelante esadentato ovvero ha la capacità di “sequestrare” ioni metallici quali Ca²⁺, Mg²⁺ e Fe³⁺. Ad eccezione dei metalli alcalini la maggior parte dei metalli reagisce con l’EDTA per dare composti di coordinazione

I metalli reagiscono con esso in rapporto stechiometrico 1:1  Ad esempio lo ione zinco dà la reazione:

Zn²⁺ _(aq) + EDTA^4- _(aq) ⇄ Zn(EDTA)^2-_(aq)  la cui costante di formazione Kf = 3.2 ∙ 10¹⁶

L’EDTA è quindi largamente usato per la determinazione di molti ioni tramite titolazioni complessometriche nelle quali si usa come indicatore il nero eriocromo T.

Esercizi sulle titolazioni con EDTA

1)      Una soluzione è  preparata sciogliendo 0.2619 g di zinco metallico in HCl diluito e il volume della soluzione, dopo aggiunta di acqua è di 250.0 mL. 10.00 mL di tale soluzione richiedono un volume di 16.25 mL di EDTA per la titolazione. Calcolare la concentrazione del titolante

Innanzitutto si deve calcolare la concentrazione della soluzione dello ione zinco:

moli di zinco = 0.2619 g / 65.37 g/mol = 0.004006

la concentrazione dello ione zinco è quindi pari a 0.004006 mol / 0.2500 L = 0.01603 M

le moli dello ione zinco contenute in 10.00 mL di questa soluzione sono pari a:

moli di Zn²⁺ = 0.01603 mol/L ∙ 0.01000 L = 0.0001603

essendo il rapporto stechiometrico tra lo ione zinco e l’EDTA di 1:1 le moli di EDTA sono pari a 0.0001603. Pertanto la concentrazione della soluzione di EDTA è pari a 0.0001603 mol/ 0.01625 L = 0.009862 M

2)      Una soluzione contenente circa 10 mg di Zn²⁺ è titolata con 14.65 mL di una soluzione di EDTA 0.01000 M. Calcolare la quantità di zinco presente in mg

Le moli di EDTA che sono state necessarie per la titolazione sono pari a 0.01000 mol/L · 0.01465 L = 0.0001465

Le moli dello ione zinco sono quindi 0.0001465 pertanto la massa di zinco presente in soluzione è 0.0001465 mol ∙ 65.37 g/mol = 0.009577 g = 9.577 mg

3)      Per determinare la durezza di un’acqua quest’ultima è stata titolata per via complessometrica per la determinazione dello ione calcio. 50.00 mL di acqua hanno richiesto 25.55 mL di una soluzione 0.0149 M di EDTA. Calcolare la concentrazione dello ione calcio espressa in ppm di CaCO₃

Le moli di EDTA sono pari a 0.02555 L ∙ 0.0149 mol/L = 0.000381 che sono pari anche alle moli di ione Calcio.

La massa di carbonato di calcio è quindi pari a 0.000381 mol ∙ 100.09 g/mol = 0.0381 g = 38.1 mg

ppm = 38.1 / 0.0500 L = 762

4)      50.0 mL di una soluzione 5.00∙10^-3 M di Cd²⁺ è titolata da EDTA 0.0100 M. Calcolare il volume  necessario per raggiungere il punto equivalente

Moli di Cd²⁺ = 0.0500 L ∙ 5.00 ∙ 10^-3 = 0.000250

Poiché il rapporto stechiometrico di 1:1 le moli di EDTA sono pari a 0.000250

Il volume di EDTA 0.0100 M necessario per la titolazione è pari a:

V = 0.000250 mol/ 0.0100 mol/L = 0.0250 L = 25.0 mL