Titolazioni acido base: esercizi svolti e spiegazioni
Le titolazioni acido base costituiscono una tecnica analitica utilizzata per determinare il titolo di una soluzione in presenza di un indicatore. In questo contesto, il pH viene calcolato a seguito dell’aggiunta di quantità specifiche di titolante. Il calcolo del pH in una titolazione che coinvolge un acido debole e una base forte è un esercizio tipico assegnato in chimica.
Esercizi svolti di titolazioni acido base
1) **Calcolo del pH di una soluzione di acido benzoico:
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L’acido benzoico, con una costante Ka di 6.70 ∙ 10^-5, è un acido debole. Per calcolare il pH di una soluzione di acido benzoico 0.100 M, si utilizza l’equilibrio dell’acido in soluzione: C6H5COOH + H2O ⇄ C6H5COO- + H3O+. Applicando l’espressione della costante Ka, si calcola che il pH è 2.59.
Calcolo del pH dopo l’aggiunta di NaOH:
Durante l’aggiunta di NaOH a una soluzione di acido benzoico, si forma una soluzione tampone. Utilizzando l’equazione di Henderson-Hasselbalch, si calcola il pH dopo l’aggiunta di quantità specifiche di NaOH.
2) **pH dopo l’aggiunta di 20.0 mL di NaOH 0.100 M
3) pH dopo l’aggiunta di 25.0 mL di NaOH 0.100 M
4) pH dopo l’aggiunta di 40.0 mL di NaOH 0.100 M
5) pH dopo l’aggiunta di 50.0 mL di NaOH 0.100 M
6) pH dopo l’aggiunta di 60.0 mL di NaOH 0.100 M**
In ciascuno di questi casi, le moli di acido iniziali e le moli di base aggiunte vengono calcolate per determinare il pH risultante.
Risultati:
– Il pH dopo l’aggiunta di 20.0 mL di NaOH 0.100 M è 3.99
– Il pH dopo l’aggiunta di 25.0 mL di NaOH 0.100 M è 4.17
– Il pH dopo l’aggiunta di 40.0 mL di NaOH 0.100 M è 4.77
– Il pH dopo l’aggiunta di 50.0 mL di NaOH 0.100 M è 8.44
– Il pH dopo l’aggiunta di 60.0 mL di NaOH 0.100 M è 11.96
Si sottolinea l’importanza di considerare le cifre significative nell’espressione dei risultati.
Questi esercizi forniscono un quadro completo delle titolazioni acido base e mostrano il processo di calcolo del pH nei diversi stadi della titolazione.