Determinazione del Kps dell’idrossido di calcio attraverso titolazione
L’idrossido di calcio è un composto ionico poco solubile in acqua e il suo prodotto di solubilità (Kps) può essere determinato mediante titolazione. Il composto si solubilizza secondo l’equilibrio chimico Ca(OH)2(s) ⇄ Ca2+(aq) + 2 OH-(aq). La Kps, costante di tale equilibrio eterogeneo, è espressa come Kps = [Ca2+][OH-]2 e consente di calcolare la solubilità del composto in soluzione.
Metodologia per la titolazione degli ioni idrossido
La determinazione degli ioni idrossido provenienti dalla dissoluzione dell’elettrolita avviene mediante titolazione con un acido. In particolare, una soluzione di HCl diluita viene titolata con una soluzione satura di idrossido di calcio, utilizzando la fenolftaleina come indicatore. Tale scelta è dovuta alla maggiore evidenza del cambiamento di colore della fenolftaleina in ambiente basico rispetto all’uso di HCl come titolante.
Si consiglia di preparare la soluzione satura di idrossido di calcio di fresco per evitare la reazione con biossido di carbonio, che darebbe luogo alla formazione di carbonato di calcio. La soluzione di idrossido di calcio utilizzata come titolante deve essere filtrata prima di essere versata nella buretta. Durante la titolazione, la reazione che avviene è la seguente: Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2(aq) + 2 H2O(l).
Applicazioni e calcoli
Durante il processo di titolazione, 22.50 mL di una soluzione 0.0250 M di HCl vengono titolati con 25.00 mL di soluzione di idrossido di calcio. Dai calcoli si ottiene che le moli di Ca2+ sono 0.000281 e la concentrazione dello ione Ca2+ è 0.0112. Inoltre, le moli di OH- sono 0.000563 e la concentrazione dello ione OH- è di 0.0225 M.
Sostituendo tali valori nell’espressione della Kps si ottiene: Kps = [Ca2+][OH-]2 = (0.0112)(0.0225)2 = 5.68 ∙ 10-6.
Concludendo, la titolazione con HCl consente di determinare in modo accurato la concentrazione degli ioni idrossido e di ottenere il valore del prodotto di solubilità Kps per l’idrossido di calcio.
