Titolazioni: metodi per determinare il punto finale

Il punto equivalente o punto stechiometrico di una titolazione è il punto in cui le moli del titolante sono stechiometricamente uguali a quelle dell’analita.

Il modo migliore per evidenziare il punto equivalente consiste nel costruire una curva in cui, nel caso di una titolazione acido-base, si riporta il pH in funzione del volume di acido o base aggiunta; in figura viene riportata la curva relativa alla titolazione acido forte-base forte in cui, come negli altri casi,al punto equivalente la curva mostra un flesso.

titolazione

Vi sono vari metodi per la determinazione del punto equivalente e la scelta su quale usare dipende dal tipo di reazione, dall’accuratezza richiesta e  dall’attrezzatura di cui si dispone.

Nelle titolazioni acido- base l’indicatore gioca un ruolo importante e deve avere la caratteristica di virare, ovvero di cambiare colore, in prossimità del punto equivalente.

Tra i vari metodi adottabili ricordiamo:

–          Metodo potenziometrico in cui viene usato un potenziometro che misura il potenziale elettrodico di una determinata soluzione e viene spesso adottato anche nelle titolazioni ossidimetriche

–          pH metro in cui lo strumento rileva variazioni di potenziale al variare del pH e viene usato nelle titolazioni acido-base

–          Conduttanza. In una titolazione acido-base il punto equivalente viene raggiunto quando di verifica la neutralizzazione e pertanto la variazione di concentrazione degli ioni è associata alla variazione di conduttanza.

–          Variazione di colore. Alcune reazioni mostrano una variazione di colore al punto equivalente senza che sia necessario l’uso dell’indicatore come, ad esempio, nelle titolazioni permanganometriche

–          Precipitazione. In alcune titolazioni si forma un precipitato al punto equivalente: ad esempio nella determinazione dello ione Ag+ con Cl il punto equivalente viene evidenziato dalla formazione di un precipitato bianco di AgCl

–          Calorimetro di titolazione isotermico: tale strumento è usato per misurare il calore prodotto o consumato nella reazione per la determinazione del punto equivalente

–          Titolazioni termometriche in cui il decorso di una reazione viene seguito misurando l’effetto termico che lo accompagna.

–          Spettroscopia in cui si ottiene una curva di titolazione dove viene riportata l’assorbanza in funzione del volume di titolante aggiunto.  La curva consiste in due parti rettilinee con differenti pendenze, una evidenziabile prima del punto di equivalenza e l’altra ben oltre il punto di equivalenza che viene rilevato per estrapolazione

–          Amperometria in cui si ottiene una curva dove viene riportata la corrente di diffusione in funzione del volume di titolante aggiunto.

Il punto finale di una titolazione è il punto in cui la titolazione viene fermata e, dal volume di titolante aggiunto si procede ai calcoli stechiometrici per la determinazione quantitativa dell’analita. Quindi mentre il punto equivalente corrisponde al completamento teorico della reazione, il punto finale è correlato al cambiamento fisico  misurato dall’indicatore o da uno degli strumenti che vengono adoperati.

L’accuratezza di una titolazione dipende da come il punto finale rilevato si avvicina al punto equivalente: ad esempio in una titolazione acido forte – base forte il punto equivalente è a pH 7; l’indicatore usato per questa titolazione è la fenolftaleina che ha un viraggio quando un piccolo eccesso di titolante viene aggiunto e pertanto ciò comporta un errore.

La differenza tra il punto finale e il punto equivalente di una titolazione è detto errore dell’indicatore. Tuttavia, come si può vedere dalla curva di titolazione anche se il punto equivalente e il punto finale non coincidono la differenza di volume corrispondente è trascurabile e ciò comporta che le titolazioni costituiscono un valido strumento di analisi.

punto finale

Vengono riportati in tabella i tipi di titolazioni che vengono abitualmente effettuate:

Tipo

Analita

Titolante

Indicatore

Acido/base Acido o base Base o acido Indicatore di pH
Precipitazione Ione che forma sali insolubili Composto contenente l’altro ione necessario per dare il sale insolubile Conduttività
Redox Agente ossidante o riducente Agente riducente o ossidante Variazione di colore naturale o indicatore redox
Complessometrica Metallo che forma complessi Agente complessante Indicatore metallocromico

 

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Author: Chimicamo

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