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ANALISI VOLUMETRICA. Indagine in cui si determina una sostanza misurando un volume di una soluzione a titolo noto E’ rapida e conveniente Non è molto specifica TITOLAZIONE =
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ANALISI VOLUMETRICA Indagine in cui si determina una sostanza misurando un volume di una soluzione a titolo noto • E’ rapida e conveniente • Non è molto specifica TITOLAZIONE= Procedura con la quale una soluzione standard reagisce con stechiometria nota con un analita fino al punto equivalente chimico (punto finale). Dal volume di standard utilizzato si risale alla quantità di analita presente. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
TITOLO= concentrazione del reattivo • MOLARITA’: M/L (moli/litro di soluzione) • Si può anche aggiungere un eccesso di reagente (retrotitolazione) Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
La mole • La mole è l’unità di base SI per la quantità di una specie analitica. • E’ sempre associata ad una formula chimica ed è in relazione col numero di Avogadro (6,022 x 1023) delle particelle rappresentate da quella formula. • La millimole (mmoli) è 1/1000 di mole • La massa molare (M) di una sostanza è la massa in grammi di una mole di quella sostanza. • MCH2O= 12 + 2 + 16 = 30,0 g/mol CH2O Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Calcoli della quantità di moli Quante moli sono contenute in 2,00 g di acido benzoico puro (M = 122,1 g/mol)? Per ottenere il numero di millimoli, si divide per la massa millimolare (o,1221 g/mmol). Cioè, Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
EQUAZIONI CHIAVE Molarità (M) Percentuale in peso(volume) Densità Parti per milione miliardo Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Formula della diluizione Mconc x Vconc = Mdil x Vdil Mconc = concentrazione (molarità) della sol. concentrata Vconc = volume della sol. concentrata Mdil = concentrazione (molarità) della sol. diluita Vdil = volume della sol. diluita quindi: Se ad esempio Mdil è incognita: Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
SOLUZIONE STANDARD = reagente a concentrazione esattamente nota • Si ottiene in due modi: • 1.si prepara la soluzione standard a partire da una quantità esattamente pesata di reagente puro e diluendo a volume noto. • 2. si titola il reagente con una data quantità di un composto puro (standard primario) Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
STANDARD PRIMARIO (sostanza madre) • Deve essere: • 1. composto puro ( impurezza massima 0,01%) • 2.stabile, non alterabile all’aria, non deve reagire con il solvente • 3.non igroscopica, né efflorescente • 4.facilmente reperibile e poco costosa • 5.con peso equivalente sufficientemente alto Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
TIPI DI REAZIONI (impiegate in analisi volumetrica) • Una reazione chimica deve essere: • 1.rapida • 2.spostata a destra • 3.descritta chiaramente • ( no reazioni secondarie) • 4.punto finale individuabile e riproducibile Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
METODI • 1.basati sulla combinazione di ioni o molecole • reazioni di neutralizzazione (acido-base) • reazioni di precipitazione • reazioni con formazione di complessi • reazioni per la determinazione di composti organici • 2.basati sul trasferimento di elettroni (reazioni di ossido-riduzione) Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Punto di equivalenza • = obiettivo ideale (teorico) • = punto della titolazione in cui la quantità di titolante aggiunta e’ esattamente quella richiesta dalla reazione stechiometrica con l’analita, • Na2CO3 +2 HCl 2 NaCl + H2O + CO2 • Punto finale = individuato dalla improvvisa variazione di una proprietà fisica della soluzione • Scarto tra p. finale e p. equivalente errore di titolazione Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
PUNTO FINALE • Il punto finale di una determinazione volumetrica può essere svelato: • Da variazioni chimiche o fisiche dovute a variazioni delle concentrazioni dei reagenti in vicinanza del punto di equivalenza • Cioè nel punto in cui le concentrazioni delle varie specie subiscono le variazioni maggiori. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Il punto finale di una determinazione volumetrica può essere svelato: • dal cambiamento di colore del reagente o dell’analita o di una sostanza appositamente introdotta definita indicatore; • dall’intorbidamento della soluzione per formazione di una fase insolubile; • dalla conducibilità elettrica della soluzione; • dalla differenza di potenziale tra due elettrodi immersi nella soluzione; • dall’indice di rifrazione della soluzione; • dalla variazione della temperatura; • dalla quantità di corrente che passa attraverso la soluzione. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Curve di titolazione • Una curva di titolazione consiste in un grafico • nel quale in ascissa è riportato il volume di reagente • e in ordinata una qualche funzione dell’analita o del reagente, • cioè una grandezza correlata alla concentrazione in funzione del volume del reagente. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Di norma la curva risultante è di tipo sigmoide, nella quale le osservazioni importanti sono limitate ad una piccola zona (da 0,1 a 0,5 mL) intorno al punto di equivalenza. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
CALCOLI NELL’ANALISI VOLUMETRICA • Un’equazione chimica bilanciata fornisce i rapporti di combinazione (stechiometria) – in unità di moli – tra le sostanze reagenti ed i loro prodotti. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
I calcoli in analisi volumetrica servono a mettere in relazione le moli di titolante con le moli di analita: • t moli di titolante (T) reagiscono con a moli di analita (A). • Le moli di titolante impiegate sono • Moli di T = VT(MT) • Dove VT è il volume di T e (MT) è la molarità di T nella buretta. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Le moli di A presenti, che hanno reagito con tale numero di moli di T sono: Ad esempio, se la reazione fosse: al punto di equivalenza: Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
quanti grammi di KOH vengono titolati da 16,45 ml di H2SO4 0,075M 2 KOH + H2SO4 K2SO4 + 2H2O 0,075 x16,45/1000 = 1.23 x 10-3 moli a. solforico x 2 = 2.46 x 10-3 moli KOH 2.46 x 10-3 x 56,11 = 0.138 grammi Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
Calcolo delle moli del titolante • Calcolo delle moli dell’analita (tenendo conto del rapporto stechiometrico della reazione) • Calcolo della massa dell’analita Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
TITOLAZIONE DI RITORNO QUANDO LA TITOLAZIONE DIRETTA E’: • POCO ACCURATA • PUNTO EQUIVALENTE POCO NETTO • RETROTITOLAZIONE: • REAZIONE DELLA SPECIE IN ESAME CON UNA QUANTITA’ NOTA IN ECCESSO DEL TITOLANTE • DETERMINAZIONE DELL’ECCESSO MEDIANTE TITOLAZIONE CON UN ALTRO REGENTE • SOTTRAZIONE DELLA QUANTITA’ DI QUEST’ULTIMO DALLA QUANTITA’ TOTALE. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
TITOLAZIONE IN BIANCO SE SI RITIENE CHE IL CONSUMO DI TITOLANTE NON SIA DOVUTO SOLO ALLA SPECIE DA DETERMINARE MA ANCHE A QUALCHE ALTRO COMPONENTE DELLA SOLUZIONE. SI TITOLA IN PARALLELO UNA SOLUZIONE COME QUELLA IN ESAME, MA PRIVA DELL’ANALITA. IL TITOLANTE IMPIEGATO IN QUESTA PROVA VIENE SOTTRATTO A QUELLO IMPIEGATO NELLA PROVA CON L’ANALITA. Analisi dei Medicinali II (A.A. 08/09)
