Metodi per determinare carbonati e bicarbonati in soluzioni
La valutazione della quantità di carbonati e bicarbonati in soluzioni è essenziale per misurare l’alcalinità di un campione. Questa analisi può essere effettuata mediante titolazione acido-base impiegando acido cloridrico standardizzato come titolante. La titolazione avviene in due fasi distinte.
Indice Articolo
Processo di titolazione
Nella prima fase, viene considerata la reazione tra carbonato e bicarbonato:CO3^2- + H+ → HCO3-
Per la determinazione dei carbonati, si utilizza la fenolftaleina come indicatore, mentre per i bicarbonati si aggiunge metilarancio. Il bicarbonato reagisce con l’acido cloridrico producendo acido carbonico che si decompone in acqua e biossido di carbonio. Quest’ultimo si libera dalla soluzione, rendendo la reazione irreversibile.
Procedura sperimentale
1. Prepara la soluzione di acido cloridrico standardizzata e riempi la buretta con essa.2. Aggiungi alcune gocce di fenolftaleina al campione contenente carbonato e bicarbonato; la soluzione diventerà rosa.
3. Titrare lentamente fino a far scomparire la colorazione rosa.
4. Aggiungi metilarancio alla soluzione; essa diventerà gialla.
5. Continua la titolazione fino a quando la soluzione raggiunge una colorazione rosa salmone.
Calcoli
Per calcolare le moli di carbonati, si moltiplica la molarità dell’acido cloridrico per il volume usato nella titolazione. Per i bicarbonati, si sottraggono le moli di carbonato dalle moli totali ottenute nella titolazione. Questo procedimento accurato e rigoroso consente di determinare con precisione la concentrazione di carbonati e bicarbonati presenti in una soluzione, fornendo informazioni cruciali per diverse applicazioni in campo chimico e ambientale.
Calcolo delle quantità di HCl nei processi di titolazione
Nell’ambito delle titolazioni, una fase cruciale è il calcolo del volume di acido cloridrico (HCl) necessario per raggiungere il punto equivalente. In questo processo, è fondamentale determinare le quantità di sostanze coinvolte per garantire risultati precisi.
Primo punto equivalente
Il volume di HCl richiesto per il primo punto equivalente è determinante. Esso rappresenta il punto di svolta della reazione e deve essere calcolato con precisione per ottenere una corretta valutazione della titolazione.
Seconda fase della titolazione
Nella fase successiva, calcolando la differenza tra il volume totale di HCl utilizzato e quello impiegato nel primo punto equivalente, è possibile determinare le moli di HCl e, di conseguenza, le moli complessive di bicarbonato presenti nella soluzione.
Esempio pratico di calcolo
Considerando una molarità di HCl pari a 0.1010 M e un volume di 10.2 mL necessario per il viraggio della fenolftaleina, è possibile calcolare le moli di carbonato presenti. Analogamente, considerando un volume totale di 21.2 mL di HCl per il viraggio del metilarancio, è possibile determinare le moli totali di bicarbonato.
Infine, sottraendo le moli di carbonato dalle moli totali di bicarbonato, si ottengono le moli di bicarbonato presenti nella soluzione iniziale, elemento di fondamentale importanza per la corretta prosecuzione della titolazione.
