Titolazione conduttometrica

Matematicamente è l'inverso della resistenza: cioè non misura l'opposizione delle molecole al passaggio di elettricità bensì la loro attitudine a farsi attraversare dal flusso:   λ=1/ R.

Strumenti: conducimetro digitale.

Materiale: beker (portata: 80 mL; sensibilità: 20 mL)

beker (portata: 250 mL; sensibilità: 50 mL).

Sostanze: HCl (x M; R23-25; S1-2-9-26-36/37/39-45)- Matraccio n°1

NaOH (sol. acq. 0,1M; C; R35; S26-37-39-45)

H₂O (distillata).

D.P.I: camice.

Rappresentazione grafica esperienza:

Sequenza operativa:

Prendere il matraccio con la soluzione ignota di HCl e contrassegnare il numero dello stesso

Versare 20 mL di detta soluzione in 200-250 mL di H₂O distillata dentro un baker (non importa il volume preciso perché non influisce sulla massa di HCl della soluzione di partenza)

Affinare la buretta con acqua distillata e riempirla con 25 mL di NaOH

Prendere l'ancoretta e metterla dentro il beker e appoggiare il beker sopra il supporto magnetico che fa girare l'ancoretta (al fine di agitare omogeneamente la soluzione)

Prendere l'elettrodo del conducimetro e appoggiarlo dentro il baker e rilevare il primo dato di conducibilità ionica della soluzione senza ancora aver aggiunto il titolante

Ad intervalli regolari di 1 mL di NaOH aggiunto alla soluzione all'interno del beker prendere il valore letto sul display elettronico del conducimetro. I valori man mano diminuiranno fino a che si arriva al punto in cui la soluzione è neutra (pH=7) e quindi non conduce elettricità

Dopo questo punto di equilibrio (deducibile e ricavabile dal grafico) la conducibilità aumenterà perché la soluzione essendo più basica conduce elettricità

Calcolare e titolare l'acido cloridrico attraverso l'elaborazione dei dati disponibili dal volume e dalle concentrazioni note.

Reazione:

HCl → H⁺ + Cl^-

HCl + NaOH → Na⁺ + Cl^- + H₂O

Nella soluzione ignota di acido cloridrico vi è una dissociazione ionica dell'acido, che produce ioni H⁺ e Cl'.

L'acido, essendo forte, si dissocia quasi totalmente.

sarà quindi difficile che si riformi il reagente con i prodotti ormai sciolti in soluzione.

In compenso la soluzione sarà:

per il primo tratto discendente del grafico acida

nel secondo tratto ascendente basica .

Elaborazione dati:

V(HCl)= 20 mL= 0,020 L

V_med NaOH)= 7,2 mL= 0,0072 L

n (HCl)= n (NaOH)

x[HCl * V(HCl)= [NaOH] * V_med(NaOH)

x[HCl = ([NaOH] * V_med(NaOH)) / V(HCl)= 0,036 mol/L

n (HCl)= [HCl]* V (HCl)= 0,00072 mol

MM (HCl A_r(H)+ A_r(Cl) = 36,5 g/mol

M (HCl)= n (HCl)* MM (HCl)= 0,00072 mol * 36,5 g/mol= 0,02628 g.

Grafico:

Conclusioni: In questa esperienza abbiamo titolato dell'acido cloridrico mediante un processo noto come titolazione conduttometrica, basato sul fatto che a pH neutro non vi sia conducibilità della soluzione. Abbiamo eseguito le varie prove e abbiamo infine calcolato sia la concentrazione dell'acido cloridrico che la massa presente nel volume iniziale (20 mL) di titolato.

Ci è pervenuta una concentrazione pari a 0,036 mol/L, che( al limite degli errori sperimentali ) può risultare concordante con il dato conosciuto (presumibilmente quella vera è 0,04 mol/L).

Il volume di NaOH è stato ricavato dall'intersezione delle due rette di tendenza dei valori a sinistra e a destra del valore medio (che è stato pari a 7,2 mL).