Titolazione di una base forte con un acido forte

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:

"calcolare la Normalità dell'idrossido di sodio".

Materiale occorrente:

• Idrossido di sodio (NaOH),
• Bilancia digitale,
• 1 navetta,
• 1 spatola,
• 1 matraccio,
• 1 spruzzetta con acqua distillata,
• Acido cloridrico (HCl),
• 1 buretta,
• Fenolftaleina,
• 1 sostegno metallico,
• 1 becher.

Procedimento pratico:

1. Si prende una bilancia digitale sulla quale viene posta una navetta,in cui attraverso una spatola mettiamo circa 4g di idrossido di sodio la cui forma è granulare.
2. Si mettono questi 4g di idrossido di sodio in un matraccio di 1000ml, il quale dopo aver disciolto tutta la sostanza,verrà riempito con acqua distillata.
3. Si prende un becher, che dopo esser stato pulito, viene riempito con 10ml di idrossido di sodio precedentemente preparato, alcune gocce di Fenolftaleina(indicatore) che renderà la soluzione rosa, e dell'acqua distillata.
4. Si prende una buretta che verrà utilizzata per versare nella soluzione di idrossido di sodio,l'acido cloridrico.
5. Si lascia scorrere l'acido cloridrico nel becher con l'idrossido di sodio fino a quando la soluzione non diventerà incolore.

Calcoli:

g NaOH=1,989 + 2,010=3,999g

V NaOH= 1000ml

N NaOH= 0,1 N

V HCl=3,3ml

N₁*V₁= N₂*V₂

O,1*3,3= x*10

x= (0,1*3,3)/10=0,033

E%= [(0,1/0,033)-l]*100=203,03%