La titolazione potenziometrica, nota anche come titolazione del pH, è una tecnica utilizzata per determinare la concentrazione di un acido o una base sconosciuta monitorando la variazione del pH durante la titolazione. Implica la misurazione del potenziale (tensione) di una cella elettrochimica, come un elettrodo pH, quando il titolante viene aggiunto alla soluzione dell'analita.

Ecco un esempio semplificato di titolazione potenziometrica:

Esempio:titolazione di un acido forte con una base forte

Consideriamo la titolazione di 50 mL di acido cloridrico 0,1 M (HCl) con idrossido di sodio (NaOH) 0,1 M.

1. Preparazione:

- Configurare un pHmetro o un titolatore potenziometrico con un elettrodo pH.

- Riempire una buretta con la soluzione di NaOH.

- Trasferire la soluzione di HCl in un bicchiere.

2. Lettura iniziale:

- Immergere l'elettrodo pH nella soluzione HCl.

- Registrare la lettura iniziale del pH.

3. Titolazione:

- Iniziare ad aggiungere goccia a goccia la soluzione di NaOH dalla buretta alla soluzione di HCl mescolando continuamente.

- Ad ogni aggiunta attendere che la lettura del pH si stabilizzi.

- Registrare la lettura del pH dopo ogni aggiunta di NaOH.

4. Tracciare la curva di titolazione:

- Tracciare un grafico con il pH sull'asse y e il volume di NaOH aggiunto (in mL) sull'asse x.

- La curva risultante è chiamata curva di titolazione.

5. Punto di equivalenza:

- Il punto equivalente è il punto in cui le moli di acido e base sono uguali e si ottiene una soluzione neutra.

- Il punto equivalente è indicato da un brusco cambiamento del pH o da un plateau nella curva di titolazione.

6. Calcoli:

- Al punto equivalente le moli di NaOH aggiunte sono pari alle moli di HCl inizialmente presenti nella soluzione.

- Utilizzare il volume e la concentrazione di NaOH aggiunti al punto equivalente per calcolare la concentrazione di HCl.

In questo esempio il punto equivalente sarà raggiunto quando le moli di NaOH aggiunte saranno pari alle moli di HCl presenti nei 50 mL di soluzione di HCl 0,1 M. Poiché HCl è un acido monoprotico, le moli di HCl possono essere calcolate come:

Moli di HCl =Concentrazione di HCl × Volume di HCl

Moli di HCl =0,1 M × 50 ml =5,0 mmol

Al punto equivalente, anche il numero di moli di NaOH aggiunte sarà 5,0 mmol. Pertanto la concentrazione di NaOH può essere calcolata come:

Concentrazione di NaOH =Moli di NaOH / Volume di NaOH

Concentrazione di NaOH =5,0 mmol/volume di NaOH

Determinando il volume di NaOH necessario per raggiungere il punto equivalente, è possibile calcolare l'esatta concentrazione di HCl nella soluzione sconosciuta.