Titolazioni acido-base e esercizi di chimica analitica
La teoria delle titolazioni acido-base si basa sull’uguaglianza tra le moli di acido e le moli di base, un concetto fondamentale spesso applicato in esercizi di chimica analitica che rappresentano una sfida per gli studenti.
Indice Articolo
- Esercizio 1: Determinare l’acidità di una bibita al limone in base alla titolazione con NaOH
- Esercizio 2: Calcolare la purezza di un prodotto farmaceutico mediante titolazione con NaOH
- Calcolo dell’abbondanza di solfonilammide in un composto
- Determinazione della quantità di proteine in un campione di formaggio
Esercizio 1: Determinare l’acidità di una bibita al limone in base alla titolazione con NaOH
Nel primo esercizio, consideriamo un campione di 50.00 mL di una bibita al limone che richiede 17.62 mL di una soluzione di NaOH 0.04166 M per raggiungere il punto di viraggio della fenolftaleina. L’obiettivo è esprimere l’acidità del campione in grammi di acido citrico per 100 mL, conoscendo le costanti di equilibrio del acido citrico. Poiché sono state fornite tre costanti di equilibrio, si deduce che l’acido citrico è un acido triprotico.
Per determinare tale acidità, dobbiamo prima identificare il punto equivalente raggiunto. Nei casi in cui il pH arriva intorno a 8.3, come nel nostro caso, si raggiunge il terzo punto equivalente. A questo punto, le moli di NaOH sono calcolate come 0.01762 L x 0.04166 M = 0.0007340.
Esercizio 2: Calcolare la purezza di un prodotto farmaceutico mediante titolazione con NaOH
Nel secondo esercizio, la purezza di un farmaco contenente solfonilammide è determinata ossidando lo zolfo a SO2, il quale viene successivamente fatto reagire con H2O2 per produrre H2SO4. Titolando l’acido con NaOH fino al secondo punto equivalente, possiamo calcolare la purezza del prodotto.
Calcolando le moli di NaOH impiegate, pari a 0.04813 L x 0.1251 M = 0.006021, possiamo stabilire il rapporto appropriato tra H2SO4 e NaOH per il raggiungimento del secondo punto equivalente.
In entrambi gli esercizi, la risoluzione di problemi di titolazione acido-base richiede una comprensione approfondita dei concetti di equilibrio chimico e delle reazioni acido-base, offrendo agli studenti un’importante opportunità di applicare la teoria in contesti pratici e reali.
Calcolo dell’abbondanza di solfonilammide in un composto
Per calcolare l’abbondanza di solfonilammide, si considera che le moli di H2SO4 siano pari a 0.003011. Poiché la solfonilammide contiene un solo atomo di zolfo, le moli di solfonilammide sono anch’esse 0.003011. Calcolando la massa di solfonilammide con la formula 0.003011 mol ∙ 168.18 g/mol, si ottiene un valore di 0.5063 g. Di conseguenza, la percentuale di solfonilammide nel composto è del 98.58%.
Determinazione della quantità di proteine in un campione di formaggio
Nel caso della determinazione della quantità di proteine in un campione di formaggio tramite il metodo Kjeldahl, si considera un campione con massa di 0.9814 g. Dopo il trattamento appropriato, l’ammoniaca ottenuta viene introdotta in una beuta contenente 50.00 mL di HCl 0.1047 M. L’eccesso di HCl viene neutralizzato con 22.84 mL di NaOH 0.1183 M.
Le moli di HCl sono pari a 0.005235, mentre quelle di NaOH che neutralizzano l’eccesso di HCl sono 0.002702. Le moli di azoto presenti sono 0.002533, che corrispondono a una massa di 0.03548 g considerando la massa delle proteine presenti nel formaggio. Sapendo che vi sono 6.380 g di proteine per ogni grammo di azoto, si calcola che la massa di proteine presenti nel campione è di 0.2264 g. Quindi, la percentuale di proteine nel formaggio risulta essere del 23.07%.
Attraverso questi calcoli precisi è possibile determinare con accuratezza la composizione di sostanze specifiche nei campioni analizzati, fornendo informazioni utili in ambito analitico e scientifico.
