Esercizi di chimica analitica titolazioni (I)
Lug15

Esercizi di chimica analitica titolazioni (I)

Le titolazioni costituiscono un mezzo efficace dell’analisi chimica quantitativa di tipo volumetrico per la determinazione della concentrazione di una specie presente in soluzione. Gli esercizi che vengono proposti in genere non sono puramente accademici ma si incontrano quotidianamente nella pratica di laboratorio. Esercizi Un campione di ematite contenente Fe2O3 avente massa 2.83 g viene solubilizzato in acido cloridrico concentrato e il volume della soluzione portato a 250.0 mL. Un volume di 25.0 mL di questa soluzione viene trattato con cloruro di stagno (II) che riduce il ferro (III) a ferro (II). La soluzione ottenuta viene titolata con 26.4 mL di bicromato di potassio 0.0200 M. Indicare le reazioni coinvolte e calcolare la percentuale di Fe2O3 presente nell’ematite. Unendo la soluzione di cloruro di stagno (II) e ione Fe3+ avviene la reazione: Sn2+(aq)+ 2 Fe3+(aq) → Sn4+(aq)+ 2 Fe2+(aq) Lo ione Fe2+ ottenuto viene ossidato a Fe3+ dal bicromato che si riduce a cromo (III) secondo la reazione: Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6 Fe2+(aq) → 2 Cr3+(aq) + 6 Fe3+(aq) + 7 H2O(l) Moli di bicromato = 0.0200 ∙ 0.0264 L = 0.000528 Il rapporto stechiometrico tra bicromato e ferro (II) è di 1:6 Moli di Fe2+ = 0.000528 ∙ 6 =0.00317 Poiché 1 mole di Fe2O3 contiene 2 moli di ferro (II): Moli di Fe2O3 = 0.00317/2 =0.00158 Massa di Fe2O3 = 0.00158 mol ∙ 159.69 g/mol = 0.253 g Essendo 159.69 la massa molare di Fe2O3 In 25.0 mL della soluzione sono quindi contenuti 0.253 g di Fe2O3. Nella soluzione originaria avente volume 250.0 mL sono quindi contenuti: 0.253 ∙ 250.0/25.0 = 2.53 g di Fe2O3 La percentuale di Fe2O3 nel campione di ematite vale: 2.53 ∙ 100/2.83 = 89.4%   Per determinare la concentrazione di Fe2+ e di Fe3+ contenuti in una soluzione si sono dapprima titolati 25.0 mL con 22.5 mL di una soluzione 0.0200 M di permanganato di potassio e un’altra aliquota di 25.0 mL della soluzione è stata trattata dapprima un riducente in grado di ridurre il ferro (III) a ferro (II) e successivamente titolata con 37.6 mL di permanganato di potassio 0.0200 M. calcolare la concentrazione molare di Fe2+ e di Fe3+ contenuti nella soluzione. Il permanganato ossida il ferro (II)  a ferro (III) riducendosi a Mn2+ secondo la reazione: MnO4–(aq) + 8 H+(aq) + 5 Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O(l) Moli di permanganato utilizzati nella prima titolazione = 0.0200 ∙ 0.0225 L = 0.000450 Il rapporto stechiometrico tra permanganato e ferro (II) è di 1:5 quindi: Moli di Fe2+ = 0.000450 ∙ 5 = 0.00225 [Fe2+] = 0.00225/0.0250 L=0.0900 M Nella seconda titolazione viene titolato sia il...

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