Chimica: come risolvere le titolazioni

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

La scuola al momento sta lasciando respirare molti studenti, che si godono il meritato riposo in vacanza. Purtroppo, però, la mente deve restare allenata anche in estate. Per questo i professori assegnano dei compiti per le vacanze. Soprattutto coloro che devono colmare il debito formativo, hanno bisogno di qualche spiegazione riepilogativa sugli argomenti più difficili. La chimica è una di quelle materie un po' insidiose da recuperare in vacanza. Uno degli argomenti più interessanti che vengono trattati in questa disciplina sono le titolazioni. Per noi diplomati da diversi anni questi concetti sembrano un lontano ricordo. Eppure sarebbe bene ripassarli per aiutare i più giovani ad esercitarsi. Vediamo allora come risolvere le titolazioni seguendo le indicazioni fornite in questo pratico tutorial.

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Occorrente

  • Conoscenze base sulle titolazioni
  • Abilità nel calcolo matematico
  • Tanto esercizio
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Cosa sono e a cosa servono le titolazioni

Le titolazioni si possono definire vere e proprie operazioni matematiche. Esse riguardano tutti quei composti che noi conosciamo come "soluzioni". Una soluzione è un mix di due o più elementi allo stato liquido o gassoso. Quando il solvente e il soluto fanno parte di un composto, non sappiamo con certezza in quali percentuali occupano la suddetta mistura. Ci servirà quindi un modo per determinare queste quantità. Le titolazioni ci permettono di fare proprio questo. Grazie ad esse possiamo scoprire il volume del "titolando" (la soluzione di cui non sappiamo il valore). Esso si trova a reagire con il "titolante" (la soluzione reagente). Di quest'ultima abbiamo invece il valore noto. Le titolazioni principali sono quelle acido-base e le cosiddette ossidoriduzioni. Vediamole entrambe.

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Risolvere le titolazioni acido-base

La sostanza di cui dobbiamo determinare il valore si chiama titolo. Mediante la risoluzione di una titolazione, troveremo il valore della concentrazione di un titolo all'interno di una soluzione. Le titolazioni acido-base ci permettono di determinare la concentrazione di un acido, aggiungendo una base a titolo noto. Prendiamo come esempio una soluzione di HCl, il classico acido cloridrico. Per determinare la sua concentrazione, conoscendo il valore della base, dovremo semplicemente individuare la quantità di ioni ossonio presenti nella soluzione. L'acido cloridrico ha un pH inferiore a 7. Aggiungendo una base di idrossido di sodio NaOH, di cui abbiamo il valore noto, gli ioni ossonio si legheranno agli ioni idrossido per formare l'acqua. Ne deriva quindi che da HCl + NaOH avremo (H3O+) + (OH-) = H2O. Una volta creata la molecola dell'acqua, troveremo il numero delle moli di idrossido di sodio. Il rapporto tra questo numero e il volume della soluzione di HCl ci fornirà la concentrazione dell'acido cloridrico.

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Risolvere le ossidoriduzioni (o titolazioni redox)

Le ossidoriduzioni sono un altro esempio di titolazione. Per risolverle, dovremo individuare il valore non noto del riducente. Noi conosciamo quello dell'ossidante. Come ben sappiamo, queste due soluzioni entreranno in contatto tra loro durante il processo di ossidoriduzione. L'ossidante verrà aggiunto al riducente in maniera graduale, In questo modo capiremo, dalle variazioni della soluzione ossidante, qual è la concentrazione del riducente. Solitamente la soluzione con valore noto che si impiega per risolvere le titolazioni redox è il permanganato di potassio, ovvero KMnO4. Esso agisce in tre ambienti diversi, ovvero quello acido, neutro e alcalino. La prima tipologia è quella che si analizza maggiormente. Ad esempio abbiamo il cloruro di sodio NaCl. Quando il sodio e il cloro reagiscono tra loro, avviene un trasferimento di elettroni. In questo modo si creerà stabilità tra le due molecole e si avranno Na+ e Cl-. Questo è un esempio di titolazione redox, nella quale l'atomo di sodio è il riducente e quello di cloro è l'ossidante. Il ruolo di riducente spetta al sodio perché questo cede un elettrone al cloro.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Approfondiamo le titolazioni consultando un buon manuale di chimica.
  • Per risolvere le titolazioni, ripassiamo i concetti base sulle soluzioni chimiche.
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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