Esercizi di chimica analitica: metodi volumetrici e gravimetrici
Nell’ambito della chimica analitica, gli esercizi possono riguardare la determinazione quantitativa di una specie chimica utilizzando metodi volumetrici o gravimetrici. Tali esercizi richiedono la comprensione delle reazioni coinvolte e il ragionamento logico per risolverli in modo accurato. Vediamo alcune soluzioni e commenti su esercizi di chimica analitica risolti.
Calcolo della percentuale di ferro
Si vuole determinare la percentuale di ferro in un filo di acciaio di massa 1.51 g. Dopo la solubilizzazione del campione in acido solforico diluito e la titolazione con una soluzione di permanganato di potassio 0.0200 M, si calcola la percentuale di ferro contenuta nel campione.
La reazione bilanciata è la seguente: MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O.
Le moli di Fe2+ contenute in 25.0 cm3 sono 2.55 ∙ 10-3. Quindi, la percentuale di ferro nel campione è risultata essere del 94.1%.
Calcolo della percentuale di arseniato di potassio
Un’esercitazione prevede l’analisi di un campione impuro contenente arseniato di potassio. Dopo la solubilizzazione in acqua e la titolazione con nitrato di argento 0.1111 M, seguita da una retrotitolazione con tiocianato di potassio 0.1010 M, si determina la percentuale di arseniato di potassio nel campione.
Le moli di arseniato di potassio ottenute sono pari a 1.448 ∙ 10-3 e la percentuale di arseniato di potassio risulta essere del 59.82%.
Calcolo della percentuale di fluoruro di sodio
In un altro esercizio, analizzando un campione di massa 1.000 g contenente fluoruro di sodio, è stata necessaria la titolazione con nitrato di calcio 0.1000 M, seguita da una retrotitolazione con EDTA 0.05000 M per determinare la percentuale di fluoruro di sodio nel campione.
Le moli di F- o, di conseguenza, di NaF determinate sono pari a 0.007580, portando ad una percentuale di NaF nel campione del 31.83%.
Titolazione complessometrica
L’ultima soluzione riguarda un campione di massa pari a 700.0 mg contenente ossido di ferro (III). Dopo il trattamento con EDTA 0.0500 M e la titolazione con una soluzione di rame (II) 0.0420 M, si calcola la percentuale di Fe2O3 nel campione incognito.
Le moli di Fe2O3 calcolate sono pari a 3.94 ∙ 10-4, ottenendo una percentuale di Fe2O3 nel campione del 8.98%.
In conclusione, la risoluzione degli esercizi di chimica analitica richiede una comprensione dettagliata delle reazioni chimiche coinvolte e l’abilità nel calcolo delle quantità di sostanza a partire dai dati sperimentali.