Titolazione acido-base

Fase di problematizzazione

La prima definizione di acidi e basi fu avanzata dal chimico Arrhenius che definì acidi i composti che in sluzione acquosa liberano ioni idrogeno (H⁺),mentre si considerano basi quei composti in grado di dissociarsi e liberare ioni ossidrile (OH^-).

Altre e più moderne teorie mettevono in evidenzia,invece,lo stretto rapporto che esiste fra basi e acidi come ad esempio le "teorie di Bronsted-Lowry".

Secondo questa teoria, gli acidi sono quei composti in grado di donare protoni a composti,basi,in grado di accettare da essi tali protoni,indipendentemente dal solvente.

Come un acido quando cede un protone,si trasforma nella sua base coniugata,anche una base che acquista protoni si trasforma nel suo acido coniugato.

Mentre secondo la teoria di Lewis si definisce acido un composto con l'attitudine ad accettare una coppietta di elettroni,viceversa una base è un composto con l'attitudine a cedere una coppietta di elettroni.

In altre parole, Lewis penetra più a fondo nel meccanismo chimico attraverso cui si esplica il comportamento come acido o base di una sostanza.

Gli acidi come le basi, possono essere distinte in forti o deboli.

Si definisce acido forte, un acido che in acqua diventa completamente ionizzato e cede completamente l'idrogeno,mentre si definisce acido debole un acido che in acqua non diviene tutto ionizzato e quindi non cede del tutto ioni idrogeno.

Mentre per quanto riguarda le basi, si definisce base forte una base che posta in acqua cede completamente gli ioni ossidriliviceversa si definisce base debole una base che posta in acqua non cede del tutto gli ioni ossidrili.

Possiamo associare ad un acido e a una base, le corrispettive "costanti di equlibrio".

In entrambi i casi, la costante di equilibrio viene calcolata facendo il prodotto dei prodotti,fratto il prodotto dei reagenti. In base a se parliamo di acidi o di basi, la costante di equilibrio si indica con il simbolo K_a  e K_b.

Quanto maggiore è il valore di K_a tanto più è elevata la forza dell'acido. Mentre tanto più grande è il valore della K_b, tanto più è forte la base.

Nel caso in cui la concentrazione dell'acido o della base siano incognite, si può utilizzare la tecnica della "titolazione". Attraverso la titolazione è possibile , quindi determinare la concentrazione incognita di un acido o di una base aggiungendo goccia per goccia ,la soluzione del reattivo la cui concentrazioen è nota.

Di una titolazione è importante conoscere il punto di fine detto "punto di equivalenza". Per conoscere il momento in cui si arriva a questo punto, di solito vengono messe nella soluzione alcune goccie di indicatore.

Un indicatore è una sostanza in grado di capire se, la soluzione in cui viene aggiunta in piccole quantità, è acida o basica. È capace pertanto di indicare, mediante un cambiamento di colore (viraggio),il punto finale di una titolazione.

Fase sperimentale

Obiettivo:

"determinazione della quantità di acido acetico nell'aceto".

Materiale occorrente:

• 1 burette,
• Idrossido di sodio (NaOH),
• 1 pipetta,
• 1 bacchetta di vetro,
• Acido acetico,
• Aceto,
• Fenolftaleina,
• 1 matraccio tarato,
• 1 spruzzetta con acqua distillata,
• 1 becher.

Procedimento pratico:

Si prelevano 10 ml di aceto con una pipetta, e si mettono in un matraccio tarato e si porta al volume di 100 ml con acqua distillata contenuta in una spruzzetta.

Si prelevano 10 ml di questa soluzione,si versano in un becher e si procede nel processo di titolazione versando alcune gocce di fenolftaleina.

Si pone questo becher al di sotto della buretta sulla quale abbiamo precedentemente versato dell'idrossido di sodio e si lascia scendere goccia per goccia questa soluzione sul becher fino a quando nn avviene il viraggio,cioè quando osserviamo che la soluzione del becher non diventa di colore rosa.

Si leggono gli ml iniziali e finali dell'idrossido di sodio e si appuntano su di una tabella qui sotto indicata.

Si ripete la titolazione per altre tre volte e si riportano nuovamente i valori in tabella.

Infine calcoliamo la quantità di acido acetico contenuto nell'aceto.

Tabella:

Titolazione	V NaOH iniziale	V NaOH finale	V NaOH utilizzato	Meq NaOH	g acido acetico	Erel%
	12,9 ml	24,3 ml	11,4 ml		Non utilizzato
	5,5 ml	15,9 ml	10,4 ml
	16,0 ml	26,3 ml	10,3 ml

Calcoli:

Neq =_{NaOH NaOH   ,}

₁₀₀₀

g_{acido acetico} =_{NaOH NaOH} Meq_{acido acetico  ,}

₁₀₀₀

g_{acido acetico}/litro = _NaOH   Meq_{acido acetico    .}

₁₀