Esercizi Chimica Analitica : Problemi Svolgimento e Spiegazione
I problemi di chimica analitica spesso riguardano le determinazioni gravimetriche o volumetriche di sostanze sia allo stato solido che in soluzione. Nell’ambito di questo articolo saranno affrontati e risolti tre problemi specifici di chimica analitica, con una dettagliata spiegazione della strategia utilizzata per ottenere la risposta.
Problema 1: Determinare la Massa di Ferro in un Sale di Ferro (II)
Un sale di ferro (II) avente massa 8.25 g è sciolto in acqua e si ottengono 250 cm3 di soluzione. Tre aliquote di tale soluzione ciascuna avente volume di 25.0 cm3 sono titolate con permanganato di potassio 0.0200 M. Le tre titolazioni richiedono rispettivamente 23.95 cm3, 23.80 cm3 e 23.85 cm3 di permanganato.
Per calcolare la massa di ferro presente nel sale e la sua percentuale, è necessario bilanciare la reazione tra il ferro (II) e il permanganato in ambiente acido:
MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
Successivamente, calcolando i volumi e le moli di reagenti e prodotti, è possibile determinare la quantità di ferro presente nel sale.
Problema 2: Calcolare la Percentuale di Ferro (III) e la Percentuale di Fe2O3 Contenuto in una Roccia di Ematite
Una roccia di ematite contenente Fe2O3 di massa 2.83 g è sciolta in acido cloridrico concentrato e la soluzione è diluita fino ad un volume di 250 cm3. Il ferro contenuto in un’aliquota di 25.0 cm3 di tale soluzione è ridotto a Fe2+ da cloruro di stagno (II) che si ossida a Sn4+. Tale soluzione richiede 26.4 cm3 di una soluzione di bicromato di potassio 0.0200 M per la completa ossidazione del ferro (II) a ferro (III). Per calcolare la percentuale di ferro (III) e la percentuale di Fe2O3 contenuto nella roccia, è necessario stabilire la reazione tra il ferro (II) e lo stagno (II), nonché la reazione di ossidazione del ferro (II) a ferro (III) con bicromato di potassio, e quindi determinare le quantità di sostanze presenti.
Problema 3: Calcolare la Massa di Bicromato e la sua Percentuale Contenuta in un Campione di K2Cr2O7
Un campione impuro di K2Cr2O7 di massa 1.01 g è sciolto in acido solforico diluito fino a un volume di 250.0 cm3. A un’aliquota di 25.0 cm3 di tale soluzione è aggiunto ioduro di potassio. Lo iodio ottenuto è titolato con 20.0 cm3 di una soluzione 0.100 M di tiosolfato di sodio. Per calcolare la massa di bicromato e la sua percentuale contenuta nel campione iniziale, è necessario stabilire le reazioni tra bicromato e ioduro in ambiente acido, nonché la titolazione del iodio ottenuto con tiosolfato di sodio.
In conclusione, la risoluzione di problemi di chimica analitica richiede la comprensione della stechiometria delle reazioni coinvolte e l’applicazione di formule di calcolo per determinare con precisione le quantità di sostanze presenti nelle soluzioni.