EDTA: standardizzazione

La standardizzazione dell’EDTA è fatta con lo ione zinco in presenza degli stessi indicatori utilizzati quando è usato quale titolante

L’ EDTA  ovvero l’acido etilendiamminotetraacetico, è un acido tetracarbossilico in cui sono presenti due atomi di azoto che hanno rispettivamente un doppietto elettronico solitario

L’EDTA, che è spesso rappresentato come H₄Y, dà luogo a quattro equilibri di dissociazione

H₄Y ⇌ H⁺ + H₃Y^– ⇌ H⁺ + H₂Y^2- ⇌ H⁺ + HY^3- ⇌ H⁺ + Y^4-
In ambiente basico l’EDTA è presente sotto forma di Y^4- che forma complessi con molti ioni metallici in rapporto stechiometrico di 1:1. È pertanto utilizzato nelle titolazioni complessometriche per determinare, in particolare, lo ione calcio e lo ione magnesio nella determinazione della durezza delle acque.

Standardizzazione dell’EDTA

Non è usato come standard primario: la forma H₄Y è scarsamente solubile in acqua mentre la forma Na₂H₂Y₂· 2 H₂O deve essere messa in stufa a 80°C per eliminare l’acqua di idratazione per alcuni giorni.

Risulta quindi più pratico standardizzare l’EDTA con uno standard primario. Esso è costituito da una soluzione contenente un catione metallico come zinco, magnesio, calcio e bismuto.

I migliori risultati si ottengono standardizzando la soluzione di EDTA utilizzando lo stesso metodo e lo stesso catione che è successivamente determinato.

La standardizzazione è effettuata in presenza di indicatori metallocromici come il nero eriocromo T.

Poiché l’EDTA è un acido che presenta quattro costanti di dissociazione le reazioni con gli ioni metallici sono dipendenti dal pH.

Procedimento

Preparazione della soluzione di EDTA 0.01 M a titolo approssimato

Pesare circa 3.7 g di EDTA bisodico biidrato C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈ · 2 H₂O (MM: 372.24 g/mol) e metterlo in un beaker di 1.5 L. Aggiungere 1.0 L di acqua e riscaldare lentamente la soluzione su una piastra riscaldante agitando con un’ancoretta magnetica. Quando tutto il sale si è solubilizzato lasciar raffreddare.

Preparazione della soluzione standard di Zn²⁺

Pesare su una bilancia analitica circa 0.25 g di zinco metallico e annotare la massa di zinco pesata.

Lo zinco è disciolto a caldo con 10 mL di acido nitrico 3.0 M e la soluzione è trasferita in un matraccio tarato da 250 mL

Titolazione

Mettere 25.0 mL della soluzione di zinco in una beuta a diluire con circa 25 mL di acqua. Portare il pH a 10 utilizzando una soluzione tampone ammoniacale. Aggiungere qualche goccia di nero eriocromo T e titolare con la soluzione di EDTA fin quando avviene il viraggio dell’indicatore da rosso a blu. Annotare il volume  di EDTA utilizzato e ripetere la titolazione altre due volte.

Calcoli

Massa di zinco pesata = 0.2521 g

Moli di zinco = 0.2521 g/65.38 g/mol = 0.003856

Concentrazione della soluzione contenente lo ione zinco = 0.003856 mol/ 0.250 L =0.01542

Moli di ione zinco in 25.0 mL = 25.0 · 0.01542 / 250 = 0.001542

Supponendo che siano stati necessari 15.0 mL della soluzione di EDTA a titolo approssimato poiché il rapporto tra ione zinco e EDTA è di 1:1 si ha:

moli di EDTA = 0.001542

concentrazione di EDTA = 0.001542/0.0150 L = 0.103 M