La "titolazione" è una tecnica di laboratorio comune utilizzata per determinare la concentrazione di un composto o analita chimico in base alla sua reazione completa con un altro composto o titolante la cui concentrazione è nota. Per una titolazione forte acido /forte di base, il "punto finale" indica il completamento della reazione di neutralizzazione. A questo punto è anche nota la quantità o il volume di ciascun componente richiesto per completare la reazione. Questa informazione, insieme alla concentrazione nota e alla relazione molare tra i due componenti, è necessaria per calcolare la concentrazione dell'endpoint o del punto di "equivalenza" dell'analita.
Scrivi l'equazione chimica per la reazione tra i prodotti e i reagenti prodotti. Ad esempio, la reazione dell'acido nitrico con l'idrossido di bario è scritta come
HNO3 + Ba (OH) 2 - > Ba (NO3) 2 + H20
Bilanciare l'equazione chimica per determinare il numero stechiometricamente equivalente di moli dell'acido e della base che hanno reagito. Per questa reazione l'equazione bilanciata
(2) HNO3 + Ba (OH) 2 - > Ba (NO3) 2 + (2) H20
mostra che 2 moli di acido reagiscono per ogni 1 mole della base nella reazione di neutralizzazione.
Elencate le informazioni che sono note riguardo al volumi del titolante e dell'analita dalla titolazione e la concentrazione nota del titolante. Per questo esempio, supponiamo che per neutralizzare 20 ml dell'analita (acido) siano necessari 55 ml di titolante (base) e che la concentrazione del titolante sia di 0,047 mol /L.
Determinare l'informazione che deve essere calcolato. In questo esempio, la concentrazione della base, Cb = 0,047 mol /L, è nota e deve essere determinata la concentrazione dell'acido (Ca).
Convertire le quantità del millilitro in litri dividendo i volumi dati da 1000.
Determina la concentrazione dell'acido usando l'equazione
mb x Ca x Va = ma x Cb x Vb
dove mb e ma sono le moli dell'acido e base dall'equazione bilanciata, Ca e Cb sono le concentrazioni e Va e Vb sono i volumi in litri. Il collegamento delle quantità per questo esempio fornisce l'equazione
1 mole x Ca x 0,020 L = 2 mole x 0,047 moli /L x 0,055 L Ca = 0,2585 moli /L (corrette per cifre significative come 0,26 mol /L )
Suggerimento
La conversione di millilitri in litri usando questa "equazione" non è necessaria ma è una buona pratica, poiché si tratta di un'espressione di uguaglianza numerica e non di un'analisi dimensionale vera. Lo stesso valore numerico risulterà purché entrambe le quantità di volume siano espresse nella stessa unità.
