Titolazione Acido-Base
La titolazione acido-base (o titolazione di neutralizzazione) è una tecnica analitica quantitativa utilizzata per determinare la concentrazione di una soluzione acida o basica sconosciuta. Il principio fondamentale è la reazione di neutralizzazione tra un acido e una base.
Principio di Funzionamento
La titolazione si basa sulla reazione stechiometrica tra l'analita (la sostanza di cui si vuole determinare la concentrazione) e il titolante (una soluzione a concentrazione nota). Il titolante viene aggiunto gradualmente all'analita fino al raggiungimento del punto di equivalenza. Al punto%20di%20equivalenza, l'acido e la base hanno reagito completamente, secondo i rapporti stechiometrici della reazione.
Tuttavia, il punto di equivalenza non è sempre facile da osservare direttamente. Per questo motivo, si utilizza un indicatore indicatore acido-base. Gli indicatori sono sostanze chimiche che cambiano colore in un intervallo di pH specifico. Il punto in cui l'indicatore cambia colore in modo percettibile è chiamato punto finale punto%20finale. Idealmente, il punto finale dovrebbe essere il più vicino possibile al punto di equivalenza per minimizzare l'errore di titolazione.
Procedura Generale
- Preparazione delle soluzioni:
- Si prepara una soluzione di titolante titolante a concentrazione nota (soluzione standard). Questa concentrazione deve essere determinata con precisione.
- Si prepara una soluzione dell'analita analita a volume noto.
- Allestimento: Si posiziona l'analita in un matraccio (solitamente una beuta) e si aggiungono poche gocce dell'indicatore. Il titolante viene posto in una buretta.
- Titolazione: Si aggiunge gradualmente il titolante dallaburetta all'analita, mescolando continuamente. Si osserva attentamente l'indicatore.
- Raggiungimento del punto finale: Si interrompe l'aggiunta del titolante quando si raggiunge il punto finale (il colore dell'indicatore cambia).
- Calcolo della concentrazione: Si registra il volume di titolante utilizzato. Utilizzando la concentrazione nota del titolante e la stechiometria della reazione, si calcola la concentrazione dell'analita.
Calcoli
Il calcolo della concentrazione dell'analita si basa sulla seguente equazione:
M<sub>A</sub>V<sub>A</sub> = M<sub>B</sub>V<sub>B</sub>
Dove:
- M<sub>A</sub> = Molarità dell'acido
- V<sub>A</sub> = Volume dell'acido
- M<sub>B</sub> = Molarità della base
- V<sub>B</sub> = Volume della base
Questa equazione è valida solo se il rapporto stechiometrico tra l'acido e la base è 1:1. In caso contrario, è necessario aggiustare l'equazione in base al rapporto stechiometrico.
Tipi di Titolazioni Acido-Base
- Titolazione di un acido forte con una base forte: Il pH al punto di equivalenza è 7.
- Titolazione di un acido debole con una base forte: Il pH al punto di equivalenza è maggiore di 7.
- Titolazione di una base debole con un acido forte: Il pH al punto di equivalenza è minore di 7.
- Titolazioni poliprotiche: Titolazione di acidi o basi che possono donare o accettare più di un protone. Queste titolazioni presentano più punti di equivalenza.
Fonti di Errore
- Errori nella preparazione delle soluzioni standard: Imprecisioni nella pesatura o diluizione.
- Errori di lettura della buretta: Difficoltà nella lettura precisa del menisco.
- Errori nell'individuazione del punto finale: Il punto finale potrebbe non coincidere esattamente con il punto di equivalenza.
- Errori di reazione: Reazioni secondarie indesiderate.