Titolazione acido-base

Scuola secondaria di secondo gradoChimicaCalcolo esatto dell’equilibrio a 25 °C

Informazioni su questo esperimento

Aggiungi idrossido di sodio da una buretta a 25 ml di acido, una goccia alla volta oppure con il rubinetto aperto, e osserva la curva di titolazione tracciarsi. Il pH viene calcolato esattamente dal bilancio delle cariche, così il brusco salto al punto di equivalenza e la regione tampone di un acido debole compaiono proprio come in un esperimento reale eseguito con cura.

Obiettivi di apprendimento

  • Individuare il punto di equivalenza su una curva di titolazione
  • Confrontare le curve di un acido forte e di un acido debole titolati con una base forte
  • Scegli un indicatore il cui cambiamento di colore ricada nella parte ripida della curva
  • Calcola una concentrazione sconosciuta a partire dal volume di equivalenza

Come si usa

  1. 1Seleziona nel pannello l’acido, la sua concentrazione e la concentrazione di NaOH.
  2. 2Usa +2 mL per procedere rapidamente all’inizio, poi aggiungi le gocce una alla volta quando il pH inizia a salire.
  3. 3Osserva il momento in cui l’indicatore cambia colore e confrontalo con la linea di equivalenza.
  4. 4Passa all’acido acetico e ripeti. Nota il pH iniziale più alto e la pendenza dolce della zona tampone.

Il modello

Al punto di equivalenza, le moli di acido sono uguali alle moli di base.
Il bilancio delle cariche viene risolto per ottenere il pH a ogni volume.
Zona tampone di un acido debole (Henderson-Hasselbalch)

Ipotesi

  • La temperatura è di 25 °C, quindi Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴.
  • L’acido acetico ha Ka = 1.8 × 10⁻⁵. Gli effetti dell’attività sono trascurati.
  • I volumi si sommano esattamente e una goccia corrisponde a 0.05 mL.

Provalo in classe

  1. Q1Perché il pH al punto di equivalenza è 7 per HCl, ma superiore a 7 per l’acido acetico?
  2. Q2Quale indicatore dà un risultato scadente nella titolazione dell’acido debole e perché?
  3. Q3A metà del volume di equivalenza, leggi il pH della curva dell’acido acetico. A quale costante è uguale?
  4. Q4Raddoppia la concentrazione di NaOH. Come cambia il volume di equivalenza?

Domande frequenti

Qual è la differenza tra il punto finale e il punto di equivalenza?

Al punto di equivalenza, le moli di base sono uguali alle moli di acido. Al punto finale, l'indicatore cambia colore. Un buon indicatore fa sì che i due punti coincidano quasi perfettamente.

Perché la curva sale così ripidamente vicino al punto di equivalenza?

Quasi tutto l'acido è stato consumato, quindi una sola goccia di base modifica la concentrazione degli ioni idrogeno di diversi ordini di grandezza.

Il pH viene calcolato o approssimato?

Viene calcolato risolvendo numericamente il bilancio di carica completo, senza le semplificazioni abituali, quindi è accurato lungo tutta la curva.