Come calcolare la molarità in una titolazione

Tramite: O2O 04/12/2016
Difficoltà: media
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Introduzione

La titolazione è un metodo attraverso il quale si cerca di determinare la concentrazione (titolo) di una soluzione mediante l'aggiunta ad essa di un'altra soluzione (soluzione titolante o reattivo titolante) di concentrazione nota. Se le soluzioni utilizzate in fase di titolazione sono un acido e una base la titolazione viene detta acido-base. Per calcolare il titolo della soluzione a concentrazione non nota, occorre prima raggiungere il cosiddetto punto equivalente, per il quale si ha l'eguaglianza del numero di equivalenti delle specie presenti rispettivamente nella prima e nella seconda soluzione. In questa guida illustreremo come calcolare la molarità in una titolazione.

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Per prima cosa è bene definire le grandezze con cui avremo a che fare. Non dimentichiamoci che il nostro scopo è quello di calcolare la molarità. Essa è definita come rapporto del numero di moli della specie in soluzione per volume in litri di soluzione:
M = n/V [mol*l^-1]
Altra grandezza importante è la normalità, da questa è infatti possibile ricavare il numero di equivalenti. Si definisce normalità il rapporto fra il numero di equivalenti della specie presente in soluzione per volume in litri della soluzione
N= neq/V [eq*l^-1]
Il numero di equivalenti può essere calcolato come rapporto fra la massa in grammi di soluto per massa equivalente, ovvero il rapporto fra la massa molare e la valenza operativa.
.

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Supponiamo adesso di voler calcolare la concentrazione molare di una soluzione di un generico acido AH, di cui conosciamo il volume. Per conoscere la molarità dobbiamo titolare la soluzione acida di volume noto con una soluzione di una generica base BOH (di cui conosciamo concentrazione normale e volume). Dobbiamo aggiungere tanta soluzione basica fino a quando non si raggiunge il punto equivalente. Nel caso in esame poiché viene liberato dall'acido AH una mole di H+ e della base BOH una mole di OH- si ha che il numero di moli della specie viene a coincidere col numero di equivalenti. Quindi smetteremo di aggiungere soluzione titolante quando la concentrazione degli ioni H+ sarà pari a quella degli ioni OH- (equivalenza delle moli). Ovviamente miscelando le due soluzioni una parte degli ioni H+ si neutralizzerà con la stessa quantità di ioni OH-.

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Avvenuta la completa neutralizzazione della soluzione possiamo procedere al calcolo della normalità della prima soluzione. Questo dato si ricava dall'equilibrio fra il numero di equivalenti:
N= (Normalità soluzione basica)*(volume soluzione basica)/(volume soluzione acida)
Conoscendo la normalità è infine possibile risalire alla molarità, infatti:
M=n*N/neq
Nel caso scelto, più semplicemente sarà:
M=N.

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