ANALISI CHIMICA
Classe 3 chimico biologico 2011/12
LEZIONE N° 1 SETTIMANA DEL 19 SETTEMBRE 2011
Mauro Sabella
www.smauro.it
[email protected]
Acidimetriaalcalimetria
volumetrica
ossidimetria
quantitativa
gravimetrica
complessometria
strumentale
Precipitometria.
Analisi chimica
qualitativa
Ricerca di
cationi ed anioni
ANALISI VOLUMETRICA

Acidimetria e Alcalimetria (Reazioni di salificazione o neutralizzazione)
basi libere con acidi standard (acidimetria)
 acidi liberi con una base standard (alcalimetria)



Ossidimetria (Reazioni redox);tutte le reazioni che coinvolgono variazioni
del numero di ossidazione o trasferimento di elettroni fra i reagenti
Complessometria (reazioni di formazione di sali complessi), si basano
sulla combinazione di ioni per formare uno ione o un composto poco
solubile
es. titolazione di una soluzione di un cianuro con nitrato di argento
 titolazione con EDTA


Precipitometria (Reazioni di precipitazione): combinazione di ioni per
formare un precipitato
TITOLAZIONI DI NEUTRALIZZAZIONE





I punti finali si basano su improvvise variazioni di pH che
avvengono nelle vicinanze dei punti di equivalenza
le piu’ grandi variazioni avvengono quanto uno o entrambi i
reagenti sono completamente ionizzati
pertanto le soluzioni standard impiegate nelle titolazioni sono
acidi forti oppure basi forti (forniscono punti finali piu’ definiti
rispetto agli acidi o basi deboli)
Soluzioni standard di acidi
 HCl
 HClO4 e H2SO4 (pericolosi se concentrati o a caldo
 HNO3 (ossidante)
Soluzioni standard di basi
 NaOH
 KOH
 Ba(OH)2
PREPARAZIONE DI SOLUZIONI STANDARD

E’ possibile preparare le soluzioni standard in
due modi differenti, per pesata o per diluizione.
In entrambe i casi si possono ottenere soluzioni a
concentrazione perfettamente nota o soluzioni a
concentrazione approssimata e quindi da
standardizzare successivamente. Ciò dipende
dalle caratteristiche della sostanza di partenza.
1.


PREPARAZIONE DI SOLUZIONI PER PESATA.
se si parte da sostanze madri, si possono ottenere
soluzioni a titolo perfettamente noto cioè soluzioni
chiamata STANDARD PRIMARI.
Se si parte da sostanze NON madri le soluzioni che si
ottengono avranno titolo approssimato quindi è
necessario standardizzarle successivamente con uno
standard primario.
2. PREPARAZIONI DI SOLUZIONI PER
DILUIZIONE:


Se si diluiscono soluzioni standard NORMEX (a
titolo noto) si otterranno soluzioni comunque a
titolo esatto dette standard primari .
Se la diluizione parte da una soluzione preparata
da soluzioni a titolo approssimato ovviamente si
otterranno soluzioni con titolo impreciso quindi
diventa importante standardizzare tali soluzioni
con uno standard primario.
COS’È UNA SOSTANZA MADRE?
1.
2.
3.
4.
5.
Si tratta di sostanze che hanno le seguenti
caratteristiche chimico fisiche:
Possedere un elevato grado di purezza (99,98%).
Reagire con la sostanza da titolare secondo un
stechiometria ben definita
Avere massa molare MM sufficientemente elevata,
per rendere minimo l’errore di pesata.
Non essere ossidabile dall’ossigeno atmosferico.
Non essere igroscopiche e non essere efflorescente
(non perdere l’acque di cristallizzazione).
SOSTANZE MADRI PIÙ USATE
metalli:
rame, zinco e ferro.
 Ossidi:
HgO e ZnO
 Acidi:
ossalico (H2C2O4 x 2H2O) e
ftalato acido di potassio (KHC8H4O4) Sali:carbonato di sodio, tetraborato di sodio X 10
H2O, cloruro di sodio, bicromato di potassio,
nitrato d’argento, bromato di potassio e iodato di
potassio.

PREPARAZIONE E STANDARDIZZAZIONE DI
UNA SOLUZIONE DI NaOH 0,1 M

la massa di soda da pesare si ottiene moltiplicando la
molarità per il volume della soluzione espressa in L
per la Massa Molare dell’NaOH (MM=40 g/mol).
(m=MxVxMM )

Pesare circa 4 g di sostanza e portarli in soluzione in
un beker da 250 mL utilizzando il minimo d’acqua
necessaria, trasferire la soluzione in un matraccio da
litro, sciacquare più volte il beker ed infine attendere
che la soluzione si raffreddi a T ambiente e portare a
volume. m=0,1mol/Lx1 Lx 40 g/mol=4 g

Questa soluzione ha un titolo incerto in quanto l’
idrossido di sodio non è una sostanza madre (è
fortemente igroscopica). Risulta necessario, per usare
tale soluzione ai fini analitici, standardizzarla con uno
standard primario. Il metodo più usato è quello dello
ftalato acido di potassio. Questo sale reagisce con
l’idrossido di sodio in un rapporto molare di reazione
(Rmr) di 1: 1.
STECHIOMETRIA DELLA REAZIONE
NaOH + KHC8H4O4
C8H4O42- + K+ + Na+
Il rapporto molare di reazione è 1:1
STANDARDIZZAZIONE DELLA SOLUZIONE DI
NaOH

Supponiamo di voler standardizzare un volume
di base compreso tra i 30/40 mL e ripetere la
titolazione almeno 3 volte, è necessario pesare
una quantità di ftalato acido di potassio calcolata
nel seguente modo:
m = (MxV)NaOHx MMftalatox Rd x Rmr

La quantità di ftalato da pesare è dato dal prodotto
delle moli di soda presenti in 30/40 mL di soluzione
(MxV) moltiplicate per la MM dello ftalato acido di
potassio (MM= 204,22 g/mol) moltiplicato per il Rd
(rapporto di diluizione che si ottiene considerando 3
titolazioni da 25 mL ognuna prelevate da un matraccio
da 100 mL quindi dovrà essere 4 volte più
concentrata.) moltiplicato per il Rmr (rapporto molare
di reazione ) dato dalla stechiometria della reazione
stessa nel nostro caso 1:1
m= (0,1x0,030) x 204,22x 4 x 1=2,4506 g
 pesare
circa esattamente la quantità teorica
(registrare quella reale, considerando le 4 cifre
decimali della bilancia analitica) , portare in soluzione
in un matraccio da 100 mL.

PROCEDIMENTO:
1.
2.
3.
4.
5.
prelevare un aliquota da 25 mL e trasferirli
in una beuta da 250 mL, aggiungere un po’
d’acqua distillata, circa 100 mL.
Aggiungere
7-8
gc
di
indicatore
(fenolftaleina)
Riempire la buretta con la soluzione di
soda, preventivamente avvinata con la
stessa soluzione.
Titolare fino a viraggio della soluzione da
incolore a rosa persistente.
Leggere il volume di soda usato
considerando 2 cifre decimali ed usando per
la lettura la linea di shellbach.
CALCOLI FINALI
Nb ripetere la titolazione per tre volte.
 Riportare i volumi di NaOH utilizzati nella
seguente tabella

Volume 1
Volume 2
Volume 3
Volume
medio
Calcolo della molarità esatta dell’NaOH:
 si applica la formula inversa della (form 1.1)


M=
____m _ftalato___________
MM ftalato x VNaOH x Rd x Rmr
APPENDICE:
PRECISIONE: si intende la riproducibilità di una
misura.
 ACCURATEZZA: una
misura è tanto più
accurata quanto più tende al valore reale.
 SENSIBILITA’ : è la misura minima che uno
strumento può apprezzare ( e non misurare).
 CAPACITA’: è il volume massimo che uno
strumento può contenere.
 PORTATA:
è il valore massimo che uno
strumento può misurare esattamente.
 Errore assoluto= valore ottenuto – valore vero
 Errore relativo %=( err Ass/val Vero) x 100

CIFRE SIGNIFICATIVE.

Le cifre significative di una misura sono tutte
quelle i cui valori sono noti con certezza più la
prima il cui valore è incerto.

La posizione della virgola non ha importanza
 Da
completare per la prossima
lezione