Quando si lavora con sostanze chimiche, è spesso importante sapere quanta parte di una sostanza chimica specifica si sta affrontando. Esistono diversi metodi che è possibile utilizzare per ottenere queste informazioni a seconda delle sostanze specifiche con cui si lavora e dell'attrezzatura disponibile. In molti casi, è utile anche rappresentare graficamente i dati, quindi non si tratta solo di numeri non elaborati. Il grafico offre una prospettiva e spesso rende accessibili più punti dati con una sola occhiata. I grafici più comunemente usati per questo sono le curve di titolazione.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Una curva di titolazione è un grafico che mostra sia il volume di una sostanza chimica che il pH della soluzione contenente quella sostanza chimica su un asse bidimensionale. Il volume è rappresentato come una variabile indipendente, mentre il pH è una variabile dipendente.
Cosa sono le titolazioni?
Le titolazioni sono una forma di analisi chimica, utile per determinare la concentrazione di un componente chimico specifico all'interno di un soluzione. Una titolazione viene utilizzata quando è noto il prodotto chimico da misurare, ma il suo volume all'interno della soluzione non è noto. In una titolazione, una quantità misurata di una soluzione con una concentrazione nota (nota come titolante) viene aggiunta alla soluzione con una concentrazione sconosciuta (nota come analita). Dopo aver completato qualsiasi reazione chimica tra le due soluzioni, vengono prese le misure per determinare il volume della sostanza chimica da misurare presente nella soluzione finale. Poiché la composizione del titolante è nota e sono state identificate tutte le sostanze chimiche nelle soluzioni, queste informazioni vengono utilizzate per determinare la quantità di sostanza chimica presente nell'analita.
Curve di titolazione
Le curve di titolazione sono grafici che visualizzano le informazioni raccolte da una titolazione. Le informazioni vengono visualizzate su un asse bidimensionale, in genere con volume chimico sull'asse orizzontale e pH della soluzione sull'asse verticale. La curva del grafico mostra la variazione del pH della soluzione man mano che il volume della sostanza chimica cambia a causa dell'aggiunta del titolante. Il volume chimico è una variabile indipendente sul grafico, mentre il pH (che cambia all'aumentare del volume della sostanza chimica misurata) è una variabile dipendente.
Lettura di un grafico di titolazione
Le curve di titolazione mostrano come il pH del la soluzione cambia quando una sostanza chimica nota viene aggiunta alla soluzione, quindi qualsiasi punto lungo la curva fornisce informazioni sul pH della soluzione all'aumentare del volume della sostanza chimica nota. Il grafico mostra in genere un aumento graduale del pH fino a neutralizzare quasi tutti gli ioni idrogeno nella soluzione; a questo punto, il grafico aumenta bruscamente. Questo movimento quasi verticale continua fino a quando la soluzione inizia a diventare di base, a quel punto il grafico si livella di nuovo. Quasi tutte le curve di titolazione di acidi o basi seguono la stessa forma.
Utilizzando il grafico, è possibile trovare il punto in cui si verifica la neutralizzazione (indicato dal forte spostamento della curva), così come il punto di equivalenza in cui il la soluzione raggiunge un equilibrio (che è a metà del pendio ripido). È anche chiaramente visibile il punto in cui il pH si spegne nuovamente. Utilizzando questi punti (e occasionalmente altri punti selezionati lungo la linea) e altri dati sulle sostanze chimiche coinvolte, è possibile calcolare la concentrazione della sostanza chimica nota all'interno dell'analita.
