Titolazioni: esercizi ed esempi

Le titolazioni costituiscono un metodo analitico di tipo quantitativo necessario per determinare la concentrazione di una soluzione a titolo approssimato. Le titolazioni più comuni sono quelle acido-base ma vi sono anche quelle ossidimetriche, complessometriche e per precipitazione.

Per eseguire una titolazione bisogna disporre di un titolante a titolo noto preventivamente standardizzato ed inoltre è necessario che abbia una concentrazione idonea per titolare la soluzione a concentrazione incognita.

Sono proposti esercizi relativi alle titolazioni che esulano da quelli classici che richiedono il calcolo del pH di una soluzione a seguito di aggiunte di aliquote di titolante

Esercizi

• Il biftalato di potassio è lo standard primario utilizzato per la standardizzazione di una soluzione di NaOH. Determinare la concentrazione di una soluzione di NaOH se 0.1280 g di biftalato di potassio (PM = 204.22 g/mol) richiedono 28.54 mL per raggiungere il punto finale

Le moli di biftalato di potassio sono pari a 0.1280 g/204.22 g/mol =0.0006277

Il rapporto tra biftalato di potassio e NaOH è di 1:1 quindi le moli di NaOH sono pari a 0.0006227
La concentrazione di NaOH vale pertanto:
M = 0.0006227 mol/ 0.02854 L = 0.02196 M

• Calcolare i grammi di biftalato di potassio necessari per standardizzare una soluzione di NaOH avente titolo approssimato 0.050 M se si vogliono utilizzare circa 30 mL di base per la titolazione

La soluzione di NaOH contiene circa 0.030 L ∙ 0.050 mol/L = 0.0015 moli
Sono quindi necessarie 0.0015 moli di biftalato di potassio corrispondenti a
0.0015 mol ∙ 204.22 g/mol =0.31 g

• Calcolare la concentrazione di una soluzione di H₂SO₄ sapendo che in una titolazione 155 mL di tale soluzione sono neutralizzati da 38.0 mL di una soluzione di NaOH 0.750 M

Le moli di NaOH sono pari a 0.750 mol/L ∙ 0.0380 L = 0.0285
Il rapporto stechiometrico tra NaOH e H₂SO₄ è di 2:1 stante la reazione:
2 NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2 H₂O
Le moli di acido solforico sono quindi pari a 0.0285/2 = 0.0143
La concentrazione dell’acido è 0.0143 mol/0.155 L =0.0919 M

• Calcolare la concentrazione di una soluzione di HCl se 28.35 mL di tale soluzione vengono neutralizzati da una soluzione contenente 0.263 g di carbonato di sodio

Le moli di carbonato di sodio sono pari a 0.263 g/105.9888 g/mol= 0.00248
Il rapporto stechiometrico tra carbonato di sodio e acido cloridrico è di 1:2 stante la reazione:
Na₂CO₃ + 2 HCl → CO₂ + H₂O + 2 NaCl
Moli di HCl = 0.00248 ∙ 2 =0.00496
La concentrazione della soluzione di HCl vale 0.00496/0.02835 L= 0.175 M

Calcolo della % di un composto in un campione

• Un campione avente massa 0.5537 g contenente acido ossalico viene titolato da 21.62 mL di NaOH 0.09377 M. Calcolare la percentuale di acido ossalico contenuta nel campione

Le moli di NaOH sono pari a 0.09377 mol/L ∙ 0.02162 L = 0.002027
Il rapporto tra acido ossalico e NaOH è di 1:2 stante la reazione:
HOOCCOOH + 2 NaOH → NaOOCCOONa + 2 H₂O
Le moli di acido ossalico sono pari a 0.002027/2=0.001014
La massa di acido ossalico è pari a 0.001014 mol ∙ 90.03 g/mol=0.09129 g
La percentuale di acido ossalico presente nel composto è pari a 0.09129 ∙ 100/0.5537 = 16.49 %