ANALISI VOLUMETRICA
Indagine in cui si determina una sostanza
misurando un volume di una soluzione a titolo noto

E’ rapida e conveniente

Non è molto specifica
TITOLAZIONE=
Procedura con la quale una soluzione standard
reagisce con stechiometria nota con un analita fino al
punto equivalente chimico (punto finale).
Dal volume di standard utilizzato si risale alla
quantità di analita presente.
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TITOLO= concentrazione del reattivo
MOLARITA’:
M/L (moli/litro di soluzione)
Si può anche aggiungere un eccesso di
reagente
(retrotitolazione)
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La mole
• La mole è l’unità di base SI per la quantità di una
specie analitica.
• E’ sempre associata ad una formula chimica ed è in
relazione col numero di Avogadro (6,022 x 1023)
delle particelle rappresentate da quella formula.
• La millimole (mmoli) è 1/1000 di mole
• La massa molare (M) di una sostanza è la massa in
grammi di una mole di quella sostanza.
• MCH2O= 12 + 2 + 16 = 30,0 g/mol CH2O
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Calcoli della quantità di moli
Quante moli sono contenute in 2,00 g di acido
benzoico puro (M = 122,1 g/mol)?
2,00
quantitàdi HBz  nHBz 
 0,0164mol HBz
122,1
Per ottenere il numero di millimoli, si divide per
la massa millimolare (o,1221 g/mmol). Cioè,
2,00
quantitàdi HBz  nHBz 
 16,4 mmolHBz
0,1221
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EQUAZIONI CHIAVE
Molarità (M)
A 
Percentuale in
peso(volume)
%p/p 
moli di soluto A
litri di soluzione
massa(volu me) di soluto
x 100
massa(volu me) di soluzione
densità 
Densità
Parti per milione
ppm(ppb) 
grammi di sostanza
mL di sostanza
massa di sostanza
x 10 (10 )
massa del campione
6
9
miliardo
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Formula della diluizione
Mconc x Vconc = Mdil x Vdil
Mconc = concentrazione (molarità) della sol. concentrata
Vconc = volume della sol. concentrata
Mdil = concentrazione (molarità) della sol. diluita
Vdil
= volume della sol. diluita
quindi:
Se ad esempio Mdil è incognita:
Mdil
Mconc  Vconc

Vdil
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SOLUZIONE STANDARD =
reagente a concentrazione esattamente nota
•
•
Si ottiene in due modi:
1. si prepara la soluzione standard a partire da una
quantità esattamente pesata di reagente puro e
diluendo a volume noto.
•
2. si titola il reagente con una data quantità di un
composto puro (standard primario)
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STANDARD PRIMARIO (sostanza madre)
•Deve essere:
•1. composto puro ( impurezza massima 0,01%)
•2. stabile, non alterabile all’aria, non deve
reagire con il solvente
•3. non igroscopica, né efflorescente
•4. facilmente reperibile e poco costosa
•5. con peso equivalente sufficientemente alto
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TIPI DI REAZIONI
(impiegate in analisi volumetrica)
•
•
•
•
Una reazione chimica deve essere:
1. rapida
2. spostata a destra
3. descritta chiaramente
• ( no reazioni secondarie)
• 4. punto finale individuabile e riproducibile
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METODI
• 1. basati sulla combinazione di ioni o molecole
•
•
•
•
reazioni di neutralizzazione (acido-base)
reazioni di precipitazione
reazioni con formazione di complessi
reazioni per la determinazione di composti organici
• 2. basati sul trasferimento di elettroni (reazioni di
ossido-riduzione)
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Punto di equivalenza
• = obiettivo ideale (teorico)
• = punto della titolazione in cui la quantità di titolante
aggiunta e’ esattamente quella richiesta dalla reazione
stechiometrica con l’analita,
• Na2CO3 +2 HCl  2 NaCl + H2O + CO2
• Punto finale = individuato dalla improvvisa variazione di
una proprietà fisica della soluzione
• Scarto tra p. finale e p. equivalente  errore di
titolazione
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PUNTO FINALE
• Il punto finale di una determinazione volumetrica può
essere svelato:
• Da variazioni chimiche o fisiche dovute a variazioni delle
concentrazioni dei reagenti in vicinanza del punto di
equivalenza
• Cioè nel punto in cui le concentrazioni delle varie specie
subiscono le variazioni maggiori.
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• Il punto finale di una determinazione volumetrica
può essere svelato:
• dal cambiamento di colore del reagente o
dell’analita o di una sostanza appositamente
introdotta definita indicatore;
• dall’intorbidamento della soluzione per formazione
di una fase insolubile;
• dalla conducibilità elettrica della soluzione;
• dalla differenza di potenziale tra due elettrodi
immersi nella soluzione;
• dall’indice di rifrazione della soluzione;
• dalla variazione della temperatura;
• dalla quantità di corrente che passa attraverso la
soluzione.
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Curve di titolazione
• Una curva di titolazione consiste in un
grafico
• nel quale in ascissa è riportato il volume di
reagente
• e in ordinata una qualche funzione
dell’analita o del reagente,
• cioè una grandezza correlata alla
concentrazione in funzione del volume del
reagente.
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•Di norma la curva risultante è di tipo sigmoide,
nella quale le osservazioni importanti sono
limitate ad una piccola zona (da  0,1 a  0,5
mL) intorno al punto di equivalenza.
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CALCOLI NELL’ANALISI VOLUMETRICA
• Un’equazione chimica bilanciata fornisce i
rapporti di combinazione (stechiometria)
– in unità di moli –
tra le sostanze reagenti ed i loro prodotti.
2NaI  Pb( NO3)2  PbI2  2NaNO3
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• I calcoli in analisi volumetrica servono a
mettere in relazione le moli di titolante con
le moli di analita:
• t moli di titolante (T) reagiscono con a moli
di analita (A).
• Le moli di titolante impiegate sono
• Moli di T = VT(MT)
• Dove VT è il volume di T e (MT) è la molarità
di T nella buretta.
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•Le moli di A presenti, che hanno reagito con tale
numero di moli di T sono:
a
Moli di A  (moli di T)
t
Ad esempio, se la reazione fosse:
2T  3 A  prodotti
al punto di equivalenza:
3
Moli di A  (moli di T)
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quanti grammi di KOH vengono titolati da 16,45
ml di H2SO4 0,075M
2 KOH + H2SO4  K2SO4 + 2H2O
0,075 x16,45/1000 = 1.23 x 10-3 moli a. solforico
x 2 = 2.46 x 10-3 moli KOH
2.46 x 10-3 x 56,11 = 0.138 grammi
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1) Calcolo delle moli del titolante
2) Calcolo delle moli dell’analita (tenendo conto del
rapporto stechiometrico della reazione)
3) Calcolo della massa dell’analita
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TITOLAZIONE DI RITORNO
QUANDO LA TITOLAZIONE DIRETTA E’:
• POCO ACCURATA
• PUNTO EQUIVALENTE POCO NETTO
• RETROTITOLAZIONE:
• REAZIONE DELLA SPECIE IN ESAME CON UNA
QUANTITA’
NOTA
IN
ECCESSO
DEL
TITOLANTE
• DETERMINAZIONE DELL’ECCESSO MEDIANTE
TITOLAZIONE CON UN ALTRO REGENTE
• SOTTRAZIONE
DELLA
QUANTITA’
DI
QUEST’ULTIMO DALLA QUANTITA’ TOTALE.
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TITOLAZIONE IN BIANCO
SE SI RITIENE CHE IL CONSUMO DI
TITOLANTE NON SIA DOVUTO SOLO ALLA
SPECIE DA DETERMINARE MA ANCHE A
QUALCHE
ALTRO
COMPONENTE
DELLA
SOLUZIONE.
SI TITOLA IN PARALLELO UNA SOLUZIONE
COME
QUELLA
IN
ESAME,
MA
PRIVA
DELL’ANALITA.
IL TITOLANTE IMPIEGATO IN QUESTA PROVA
VIENE SOTTRATTO A QUELLO IMPIEGATO
NELLA PROVA CON L’ANALITA.
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