Lo scopo della titolazione è determinare una concentrazione sconosciuta in un campione utilizzando un metodo analitico. La titolazione richiede tre componenti di base: un liquido di nota molarità o normalità, chiamato titolante, il campione o il liquido che necessitano di misurazione, chiamato titolato, e un dispositivo calibrato per erogare la goccia di titolante a goccia nel titolato. Quando la titolazione raggiunge un punto finale, la quantità di titolante viene registrata e utilizzata per calcolare la concentrazione sconosciuta.

A Titration Illustration

Un chimico sta testando la quantità di cloruro in un campione di acque reflue . Il metodo utilizzato è una facile titolazione da eseguire. Il farmacista posiziona una buretta calibrata su un supporto della buretta. Quindi misura un'aliquota di campione in un pallone da 100 ml di Erlynmeyer, in questo caso 50 ml di liquido. Tutte le misure sono documentate su un pezzo di carta o in un diario di bordo. Il chimico riempie la buretta con una concentrazione nota di soluzione di nitrato mercurico, la soluzione necessaria per questo particolare test del cloruro. Quindi colloca cinque gocce di soluzione indicatrice nel campione e la acidifica con acido nitrico. Diventa giallo. Il chimico documenta il livello iniziale della soluzione nella buretta. Quindi posiziona il campione sotto la buretta e lentamente, goccia a goccia, lascia cadere il titolante nel titolato o campione fino a raggiungere un punto finale viola. Il chimico documenta quanto titolante è stato usato e calcola il valore del cloruro nella soluzione utilizzando una semplice equazione specificata dal metodo.

Tipi di titolazioni

La titolazione di cui sopra è una titolazione della complessazione. Il colore del punto finale viene esibito quando la soluzione indicatore forma un complesso con gli ioni mercurici in eccesso dal titolante. Questo accade tra un pH di 2,3 e 2,8. I tipi più comuni di titolazioni sono le titolazioni acido /base. Vengono utilizzati per quantificare gli analiti, lo ione o il composto sconosciuto da testare, oltre a essere utilizzati per standardizzare acidi e basi. Le titolazioni acido /base richiedono talvolta l'uso di un pHmetro, mentre altre volte il metodo richiede una soluzione indicatore, come nell'esempio sopra. Un altro tipo di titolazione è una reazione redox, quando combinando il titolante e il titanio si ottiene un guadagno di elettroni. Questo guadagno è chiamato riduzione.

Informazioni sulla Buretta

La buretta calibrata è l'attrezzatura principale necessaria per un metodo di titolazione. La calibrazione è importante perché è essenziale che la buretta sia il più precisa possibile per erogare quantità molto precise di liquido nel campione. Una buretta è un lungo pezzo di vetro cilindrico con un coperchio aperto per versare o pompare nel titolante. Nella parte inferiore vi è un puntale accuratamente formato per la dispensazione. Le burette solitamente hanno un tappo di plastica che può essere facilmente ruotato per fornire semplici frazioni di una goccia di titolante, se necessario. Le burette sono disponibili in diverse dimensioni e sono contrassegnate in millilitri e frazioni di millilitri.

Altre possibili strumentazioni

Le burette sono la strumentazione più comune utilizzata nelle titolazioni, ma è possibile utilizzare anche dispositivi elettronici. Le titolazioni potenziometriche possono utilizzare un pH-metro calibrato per determinare un endpoint. La lettura del pH dell'endpoint è simile all'utilizzo di una soluzione di indicatori, eccetto che il chimico sta usando uno strumento per trovare il potenziale esatto piuttosto che un cambiamento di colore. Le titolazioni di complessazione possono utilizzare un elettrodo ionico selettivo per determinare a che punto è stato raggiunto un complesso. La spettrometria è un'altra opzione; consente al chimico di determinare variazioni di colore molto piccole nel titolato.

Soluzioni Indicatore

Le soluzioni di indicatore non sono sempre necessarie per le titolazioni, ma possono semplificare le titolazioni manuali con una buretta. Una delle soluzioni di indicatori più comuni utilizzate nelle titolazioni acido /base è l'indicatore di fenolftaleina. Questo indicatore diventa rosa acceso quando il pH è regolato su 8.3. Questo funziona perché la molecola di fenolftaleina è incolore ma il suo ione è colorato. Poiché la soluzione diventa più basilare, la molecola perde i suoi ioni H + e la fenolftaleina ionizzata emette il suo caratteristico colore rosa. Una volta completata la ionizzazione, la soluzione indicatore ha trasformato l'intero campione in rosa, producendo l'endpoint dell'esperimento.