Standardizzazione dell’acido cloridrico

L’acido cloridrico è uno degli acidi maggiormente utilizzati in laboratorio che viene commercializzato in una soluzione al 37% m/m con densità di 1.19 g/mL.

Esso ha pertanto una concentrazione pari a 12 M e a seconda degli scopi per i quali viene utilizzato va opportunamente diluito.

Si supponga che si vogliano ottenere 500 mL di tale acido a concentrazione 0.1 M. Usando la formula delle diluizioni: M1V1=M2V2 si ha:

12V1 = 0.500 ∙0.1

Da cui V= 0.500∙0.1/12 = 0.0042 L

Si prelevano quindi 4.2 mL di acido concentrato e si aggiunge tanta acqua fino al volume di 500 mL.

La soluzione così ottenuta ha una concentrazione approssimata pari a 0.1 M ed è’ necessario, per conoscere il titolo della soluzione, procedere alla sua standardizzazione ricorrendo a uno standard primario ovvero una sostanza solida sufficientemente pura dalla quale si può preparare la soluzione standard pesandone una certa quantità e diluendola in un matraccio fino a un volume noto. che deve avere determinate caratteristiche:

  • Elevata purezza
  • Stabilità all’aria
  • Non deve essere igroscopico, né ossidabile all’aria o assorbire biossido di carbonio
  • Deve essere essiccabile e conservabile allo stato puro
  • Solubilità nel mezzo di titolazione
  • Deve dare reazione quantitativa, rapida e selettiva con l’analita

Nel caso di HCl lo standard primario che viene usato è il carbonato di sodio che reagisce con l’acido cloridrico secondo la reazione:

Na2CO3 + 2 HCl → H2O + CO2 + 2 NaCl

Bisogna, tuttavia, tener presente che in primo luogo, il carbonato di sodio è igroscopico ed è pertanto necessario, prima del suo utilizzo tenerlo in forno per diverse ore e successivamente conservarlo in un essiccatore.

L’altro problema che si pone è che nel corso della titolazione si genera CO2 che interferisce con il pH e conseguentemente con la rilevazione del punto finale della titolazione.

Una volta giunti al viraggio dell’indicatore quindi la CO2 va rimossa mediante ebollizione della soluzione a cui va aggiunto altro HCl fino al nuovo viraggio.

Procedimento

Va innanzi tutto calcolata la massa di carbonato di sodio da pesare che possa reagire con 25 mL della soluzione di HCl a titolo approssimato.

Supponendo che la soluzione sia 0.1 M le moli di HCl contenute in 25 mL sono pari a:

moli di HCl = 0.1 M ∙ 0.025 L = 0.0025

Poiché il rapporto stechiometrico tra carbonato di sodio e acido cloridrico è di 1:2 le moli di carbonato di sodio necessarie sono pari a 0.0025 ∙ 1/2 =0.00125

La massa di carbonato di sodio necessaria sarà quindi pari a 0.00125 mol ∙ 105.9888 g/mol = 0.132 g

Effettuare tre pesate di carbonato di sodio in modo da non discostarsi oltre il 10% rispetto alla massa calcolata annotando i rispettivi valori.

Solubilizzare i tre campioni di carbonato di sodio in tre beute aggiungendo circa 25 mL di acqua.

Aggiungere tre gocce di verde di bromocresolo quale indicatore il cui intervallo di viraggio va da pH pari a 4 dove si presenta verde chiaro a poco più di 5 dove si presenta blu.

Essendo la soluzione di carbonato di sodio basico la colorazione assunta dall’indicatore è di colore blu.

Titolare con HCl fino alla colorazione verde chiaro dell’indicatore che indica il punto finale della titolazione.

Riscaldare la soluzione fino all’ebollizione in modo da allontanare il biossido di carbonio e il colore della soluzione ritornerà ad essere blu.

Aggiungere HCl dalla buretta fin quando la soluzione ritorna nuovamente a presentarsi verde chiaro e annotare il volume dell’acido.

Effettuare tre titolazioni

Calcoli

Si supponga che siano stati pesati 0.1362 g di carbonato di sodio e che siano occorsi 24.9 mL di HCl per raggiungere il punto finale

Moli di Na2CO3 = 0.1362 g/105.9888 g/mol= 0.001285

Moli di HCl = 0.001285 ∙ 2 = 0.002570

Molarità di HCl = 0.002570/0.0249 L = 0.103 M

Ripetere lo stesso calcolo per le tre titolazioni effettuate e se i risultati non si discostano tra loro fare la media delle tre molarità ottenute per ottenere il titolo di HCl

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Author: Chimicamo

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