Come calcolare la molarità in una titolazione

Di: Puff Guo
Tramite: O2O 02/09/2020
Difficoltà: media
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Introduzione

La titolazione è un metodo assolutamente funzionante 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 ed una base congiunta, 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. Questa operazione può risultare un po' ostica ed è per questo motivo che occorre porre molta attenzione in ogni passaggio atto a risolvere il calcolo.

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Occorrente

  • Carta
  • Penna
  • Soluzione basica
  • Soluzione titolante
  • Soluzione acida
  • Soluzione generica
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Definire le grandezze

Per prima cosa è molto importante definire le grandezze con cui avremo a che fare. Non dimentichiamoci mai 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]. Questa è la formula corretta da utilizzare ogni volta che ci troviamo in procinto di dover risolvere questo problema.
Un'altra grandezza importante è la normalità, da questa è infatti possibile ricavare il numero di equivalenti. Si definisce normalità il rapporto esistente 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 in modo preciso come rapporto fra la massa in grammi di soluto per massa equivalente, ovvero il rapporto fra la massa molare e la valenza operativa. Questa regola è fissa tranne che in un solo caso: se il rapporto fra gli equivalenti e la capacità in litri cambia di 1/4, la formula diventa i^-2.
.

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Calcolare la concentrazione

Per fare un esempio pratico molto esauriente, supponiamo adesso di voler calcolare la concentrazione molare di una soluzione di un qualunque generico acido AH, di cui conosciamo esattamente il volume. Per conoscere la sua molarità dobbiamo titolare la soluzione acida di volume noto con una soluzione di una generica base BOH (di cui dobbiamo però conoscere la concentrazione normale ed il suo volume). Per ottenere il risultato che stiamo cercando dobbiamo per forza di cose aggiungere tanta soluzione basica fino a quando non raggiungiamo il punto equivalente. Nel caso in esame, poiché procedendo in questo modo viene liberato dall'acido AH una mole di H+ e della base BOH una mole di OH- ,si ottiene che il numero di moli della specie viene a coincidere col numero esatto di equivalenti. Per calcolare la molarità 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-. Questo succede perché gli ioni positivi smettono di agire in presenza dei loro ioni di contrasto, annullandosi. Anche in questo caso però dobbiamo comunque aggiungere la soluzione titolante fino ad arrivare al medesimo livello.

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Ricavare il dato

Giunti a questo punto, una volta avvenuta la completa neutralizzazione della soluzione possiamo procedere al calcolo della normalità della prima soluzione. Questo dato si ricava facilmente 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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Consigli

Non dimenticare mai:
  • L'equilibrio tra il numero di equivalenti corrisponde al suo volume e questo può facilitare il calcolo
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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