Retrotitolazioni. Esercizi svolti

Una tecnica analitica volumetrica spesso  utilizzata consiste in una retrotitolazione. Questa tecnica prevede l’aggiunta di titolante in eccesso il quale a sua volta viene titolato con un secondo titolante a concentrazione nota e viene usata quando il punto finale della retrotitolazione è di più facile rilevamento rispetto a quello della titolazione diretta come, ad esempio nelle reazioni di precipitazione, quando la reazione tra l’analita e il titolante è molto lenta o quando l’analita non è un sale molto solubile.

Esercizi svolti

1)      Un campione impuro di carbonato di sodio viene sciolto in 50.00 mL di una soluzione 0.1280 M di HCl. L’eccesso di acido richiede 30.10 mL di NaOH 0.1220 M per la completa neutralizzazione. Calcolare la percentuale di carbonato di sodio contenuta nel campione.

Il primo passaggio da seguire consiste nel calcolo dell’acido cloridrico in eccesso:

Calcoliamo le moli di NaOH utilizzate: moli di NaOH = 0.03010 L ∙ 0.1220 mol/L = 0.003672

L’idrossido di sodio ha reagito con l’acido cloridrico in eccesso ( ovvero con l’acido cloridrico che non ha reagito con il carbonato di sodio) secondo la reazione:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Il rapporto stechiometrico tra NaOH e HCl è di 1:1 pertanto le moli di HCl in eccesso sono pari a 0.003672

Si devono calcolare le moli di HCl che hanno reagito con il carbonato di sodio: ciò viene fatto per differenza tra le moli totali di HCl totali e quelle in eccesso.

Le moli di HCl totali sono pari a: moli di HCl totali = 0.05000 L ∙ 0.1280 mol/L =0.006400

Le moli di HCl che hanno reagito con il carbonato di sodio sono pari a:

moli di HCl che hanno reagito con il carbonato di sodio: 0.006400 – 0.003672 = 0.002728

La reazione tra carbonato di sodio e acido cloridrico è la seguente:

Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + CO2

Il rapporto stechiometrico tra Na2CO3 e  HCl è di 1:2 quindi le moli di Na2CO3  sono pari a 0.002728/2 =0.001364

La massa di Na2CO3 presente nel campione impuro è quindi pari a 0.001364 mol ∙ 105.9885 g/mol =  0.1446 g

La massa percentuale di Na2CO3 è quindi pari a 0.1446 ∙ 100 / 0.3240 = 44.62 %

2)      Il biossido di manganese può essere determinato trattandolo con un eccesso di solfato di ferro (II). 400.00 mg di un campione contenente MnO2 viene trattato con 100.00 mL di una soluzione 0.1000 M di FeSO4. Il ferro (II) in eccesso viene titolato da 32.00 mL di bicromato di potassio 0.02300 M. Calcolare la percentuale di MnO2 nel campione.

La reazione tra bicromato di potassio e solfato di ferro scritta in forma ionica è la seguente:

Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ → 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O

Le moli di bicromato di potassio sono pari a: moli di K2Cr2O7 = 0.03200 L x 0.02300 mol/L = 0.0007360

Il rapporto stechiometrico tra Cr2O72-  e  Fe2+ è di 1:6 quindi le moli di Fe2+ in eccesso sono pari a 0.0007360 ∙ 6 = 0.004416

Calcoliamo le moli di solfato di ferro (II) totali:  0.10000 L ∙ 0.1000 mol/L = 0.01000

Le moli di FeSO4 che hanno reagito con MnO2 sono quindi pari a 0.01000 – 0.004416  = 0.005584

La reazione scritta in forma ionica tra il solfato di ferro (II) e il biossido di manganese è la seguente:

2 Fe2+ + MnO2 + 4 H+ → 2 Fe3+ + Mn2+ + 2 H2O

Il rapporto stechiometrico tra Fe2+ e MnO2  è di 2:1 quindi le moli di MnO2 presenti nel campione sono pari a:

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Author: Chimicamo

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