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Home Chimica

Preparazione di soluzioni di HCl e NaOH a titolo noto

di Chimicamo
30 Giugno 2021
in Chimica, Chimica Analitica
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Preparazione di soluzioni di HCl e NaOH a titolo noto - chimicamo

Preparazione di soluzioni di HCl e NaOH a titolo noto - chimicamo

La preparazione di soluzioni di HCl e NaOH a titolo noto costituisce uno dei primi passi per l’esecuzione di una titolazione acido-base

Sommario nascondi
1 Preparazione di HCl 0.1 N
2 Preparazione di NaOH 0.1 N
3 Titolazione di NaOH con HCl 0.1 N

Per la preparazione di  soluzioni a titolo noto si deve sciogliere la quantità necessaria di sostanza in un determinato volume di acqua. Se la sostanza non è adatta ad essere pesata, si prepara una soluzione a titolo approssimato e poi se ne determina con esattezza la sua concentrazione titolandola con uno standard primario.

Affinché una sostanza sia adatta ad essere pesata direttamente, essa deve possedere determinati requisiti:

  • Deve poter essere ottenuta molto pura
  • Deve potersi seccare nella stufa senza dar luogo a decomposizione
  • Non deve reagire nell’aria (CO2, O2, H2O gas)
  • Non deve essere volatile
  • Deve essere solubile in acqua
  • Deve reagire stechiometricamente e rapidamente

Le sostanze che rispondono a questi requisiti, tuttavia, non sono molte.

Nella preparazione di una soluzione titolata di una sostanza per pesata non è necessario pesare esattamente la quantità calcolata: è invece necessario pesare con esattezza una quantità di sostanza vicina a quella calcolata in modo, dopo avere portato a volume, di ottenere una soluzione per la quale si può calcolare il fattore di correzione dato dal rapporto tra la concentrazione effettiva della soluzione e quella calcolata ovvero dal rapporto tra il peso px della sostanza disciolta e quello pc del peso calcolato:

f = px/ pc

Quando si prepara una soluzione titolata di una sostanza non adatta alla pesata, si mette in acqua una quantità di sostanza approssimativamente uguale a quella calcolata e successivamente si determina il titolo esatto titolando la soluzione con una soluzione a titolo noto.

Anche in questo caso si riporta il titolo alla normalità esatta mediante un fattore di correzione che si ricava dalla relazione:

fa = VB fB/ VA

dove VA e VB sono rispettivamente i volumi della soluzione A e della soluzione B mentre fA e fB sono i rispettivi fattori. Nell’analisi chimica quantitativa ordinaria si usano generalmente  soluzioni 0.1 N. si descrivono di seguito i metodi di preparazione delle soluzioni titolate più usate nella comune pratica di laboratorio.

 

Preparazione di HCl 0.1 N

Circa 9 mL di HCl concentrato ( d= 1.19 g/mL) vengono diluiti in un pallone tarato fino a raggiungere il volume di 1000 mL. Si ottiene così una soluzione a titolo approssimato 0.1 N ( anche detta normaldecima).

Per standardizzare una soluzione di HCl si utilizza in genere carbonato di sodio facendolo essiccare Na2CO3 anidro in stufa a una temperatura compresa tra 270 e 290°C per un’ora e poi lo si lascia essiccare in essiccatore.
Si tenga presente che il carbonato di sodio è igroscopico e perciò deve essere al riparo dall’aria. Se ne prelevano esattamente e rapidamente, in un pesafiltri coperto circa 0.2 g.

  Modello degli orbitali ibridi

Tale quantità viene disciolta in 50-60 mL di acqua. Si aggiungono alcune gocce di metilarancio e si fa gocciolare HCl da una buretta fino al viraggio dal giallo all’arancione-rosa.

Calcoliamo i grammi di Na2CO3 necessari a titolare una soluzione 0.1 N di HCl.

La reazione è 2 HCl + Na2CO3  = 2 NaCl + CO2 + H2O quindi per ogni due equivalenti di HCl è necessario un equivalente di Na2CO3. Gli equivalenti di HCl in 1000 mL di una soluzione 0.1 N sono pari a 1.00 L x 0.1 N = 0.1. Gli equivalenti necessari di Na2CO3 sono quindi pari a 0.1/2 = 0.05 che corrispondono a 5.300 g.

Chiamando con p il peso di Na2CO3 e con x i mL di HCl necessari per la titolazione si ha:

5.3 : 1000 = p:x

Il fattore di correzione tra il volume calcolato x ed il volume trovato v è allora:

fHCl = x/v

la normalità dell’acido è pertanto: N = 0.1 fHCl = 0.1 x/v

Preparazione di NaOH 0.1 N

Si pesano approssimativamente 5 g di BaIH e si sciolgono in un pallone tarato, con acqua precedentemente bollita, diluendo fino a 1000 mL. Si ottiene così una soluzione di NaOH a titolo approssimato 0.1 N che viene titolata con uno dei metodi seguenti;

Titolazione di NaOH con HCl 0.1 N

25.00 mL di NaOH vengono trattati con 2-3 gocce di metilarancio e titolati con HCl 0.1 N fino al viraggio del colore dal giallo all’arancione-rosa. Detto v il volume di HCl necessario la normalità dell’idrossido di sodio è:

N = 0.1 v fHCl/ 25

Titolazione di NaOH con acido ossalico biidrato C2H2O4∙2 H2O.  Si fa asciugare dell’acido ossalico puro in un essiccatore contenente H2SO4 fino a costanza di peso. Si pesano 0.2 g di sale e si sciolgono in 50-60 mL di acqua. Infine si aggiungono 2-3 gocce di fenolftaleina e si fa gocciolare da una buretta NaOH fino ad arrossamento dell’indicatore.

6.3034 g di C2H2O4∙2 H2O= (C2H2O4 2 H2O.  / 2 · 10)  equivalgono a 1000 mL di NaOH 0.1 N. Detto p il peso del sale e x il volume necessario per la titolazione:

6.3034 : 1000 = p:x

Il fattore di correzione della normalità di NaOH è fNaOH = x/v

 

Tags: densitàfenolftaleinaindicatoristandard primaristandardizzazione di HClstandardizzazione di NaOHtitolazioneviraggio

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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