Peso equivalente. Esercizi svolti

Nel corso di una titolazione il punto equivalente viene raggiunto quando è stato aggiunto un numero di equivalenti della sostanza titolante pari al numero di equivalenti della sostanza che viene titolata.

Per peso equivalente si intende il peso molecolare o atomico diviso per un numero intero, variabile per ogni sostanza, a seconda della reazione considerata.

Reazioni di neutralizzazione

Il peso equivalente di un acido è dato dal peso molecolare dell’acido diviso per il numero di ioni H+ sostituibili.

Il peso equivalente di una base è dato dal peso molecolare della base diviso per il numero degli ioni OH sostituibili.

Acidi monoprotici

  • Calcolare il peso equivalente di HCl e di NaOH

HCl ha un solo H+ sostituibile pertanto il peso equivalente di HCl coincide con il peso molecolare: peso equivalente = 36.46/1 = 36.46

NaOH ha un solo OH sostituibile pertanto il peso equivalente di NaOH coincide con il peso molecolare: peso equivalente = 40/1 = 40

Acidi diprotici

  • Calcolare il peso equivalente di H2SO4 e di Ba(OH)2 nella reazione:

H2SO4 +  Ba(OH)2 → BaSO4 + 2 H2O

Il peso equivalente di H2SO4 è pari al peso molecolare diviso 2 ovvero a 98/2 = 49

Il peso equivalente di Ba(OH)2 è pari al peso molecolare diviso 2 ovvero a 171/2 = 85.5

Acidi triprotici

Dalla reazione di acido fosforico con KOH in rapporto 1:1 si ottiene il diidrogenofosfato di potassio

H3PO4 + KOH → KH2PO4 + H2O

Dalla reazione di acido fosforico con KOH in rapporto 1:2 si ottiene l’idrogenofosfato di potassio

H3PO4 +2  KOH → K2HPO4 +2 H2O

Dalla reazione di acido fosforico con KOH in rapporto 1:3 si ottiene il fosfato di potassio

H3PO4 + 3 KOH → K3PO4 +3 H2O

Calcolare il peso equivalente dell’acido fosforico nelle tre reazioni.

  1.  nel primo caso il p. e. dell’acido fosforico è uguale al peso molecolare essendo stato sostituito un solo atomo di idrogeno quindi è pari a 98.
  2.  nel secondo caso il p. e. dell’acido fosforico è uguale al peso molecolare diviso per due essendo stati sostituiti due atomi di idrogeno ed è quindi pari a 98/2 = 49
  3.  il p. e. dell’acido fosforico è uguale al peso molecolare diviso per tre essendo stati sostituiti tre atomi di idrogeno ed è quindi pari a 98/3 = 32.7

Il peso equivalente di un sale non ossidante, ovvero di un sale i cui elementi non subiscono variazione del numero di ossidazione è uguale al peso molecolare del sale diviso per il numero di cariche positive o negative dei suoi ioni.

AgNO3 è costituito da ioni Ag+ e NO3 quindi il numero di cariche positive ( o negative) è pari a 1. Pertanto il peso equivalente coincide con il peso molecolare

  • Calcolare il p. e. del cloruro di bario

BaCl2 è costituito da ioni Ba2+ ( due cariche positive) e da due ioni Cl ( una carica negativa per ogni ione Cl quindi un totale di due ioni negativi)

Reazioni di ossidoriduzione

Il peso equivalente di una sostanza ossidante o riducente è uguale al peso molecolare diviso per il numero di elettroni che vengono scambiati nella reazione di ossidoriduzione cui la sostanza partecipa.

  • Calcolare il p. e. delle seguenti specie che partecipano alle semireazioni seguenti:

Fe2+ → Fe3+

Sn2+ → Sn4+

Bilanciamo la prima semireazione : Fe2+ → Fe3+ + 1 e . Il numero degli elettroni scambiati è pari a uno e pertanto il peso equivalente coincide con il peso atomico del ferro ovvero 55.847

Bilanciamo la seconda semireazione:

Sn2+ → Sn4+ + 2 e. Il numero degli elettroni scambiati è pari a due  e pertanto il p. e. è pari al peso atomico dello stagno diviso per due ovvero 118.69/2 = 59.3

  • Calcolare il p. e. dello ione permanganato che in soluzione acida reagisce secondo la semireazione:

MnO4 + 8 H+ + 5 e→ Mn2+ + 4 H2O

Il numero di elettroni scambiati è pari a cinque pertanto il p. e. del permanganato è dato dal suo peso formale diviso per cinque ovvero 158/5 = 31.6

  • Calcolare il p. e. dello ione permanganato che in soluzione neutra o basica reagisce secondo la semireazione:

MnO4 + 2 H2O + 3 e–  → MnO2 + 4 OH

Il numero di elettroni scambiati è pari a tre pertanto il p. e. del permanganato è dato dal suo peso formale diviso per tre ovvero 158/3 = 52.6

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