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1 Acido biprotico/NaOH Disegno delle curve di titolazione - (5) Acido biprotico (H 2 A) (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Acido biprotico le.

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1 1 Acido biprotico/NaOH Disegno delle curve di titolazione - (5) Acido biprotico (H 2 A) (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Acido biprotico le cui costanti di dissociazione sono ben differenziate (la differenza delle 2 pK a deve essere > 3 perché le approssimazioni siano accettabili) H 2 A + H 2 O == HA - + H 3 O + pK a1 =3.50 HA - + H 2 O == A 2- + H 3 O + pK a2 =7.00

2 2 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Primo - Calcolare il volume equivalente

3 3 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Primo - Calcolare il volume equivalente Veq 2Veq

4 4 H 2 A(0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Secondo - Calcolare il pH iniziale Vagg= 0.0 mL Se come già detto le costanti acide sono ben differenziate: K a1 > 1000 K a2 Si può, approssimando, tenere in considerazione un solo equilibrio alla volta. In questa prima parte di titolazione (Vagg < Veq) si considera lacido come monoprotico H 2 A + H 2 O HA - + H 3 O + pK a1 =3.50 l altro equilibrio non cambia significativamente la concentrazione di H 3 O +

5 5 H 2 A(0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Secondo - Calcolare il pH iniziale ( pK a1 = 3.50) In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione H 2 A + H 2 O HA - + H 3 O + pK a1 =3.50

6 6 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Secondo - Calcolare il pH iniziale (pK a1 = 3.50) In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

7 7 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Secondo - pH iniziale In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

8 8 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Terzo – Difetto di base (titolante) Vagg < Veq 1 a Zona tampone H 2 A/HA - H 2 A + H 2 O = HA - + H 3 O + n tit n0n0 n 0 - n tit H 2 A + OH - HA - + H 2 O Laggiunta della base fa si che diminuisca la quantità di H 2 A e che cresca quella dello ione HA - Se le moli di titolante (n tit ) aggiunte sono comprese tra 1/10 e 9/10 delle moli iniziali di acido H 2 A (n 0 ) si ha una soluzione tampone In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

9 9 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Terzo – Difetto di base – 1 a - Zona tampone In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

10 10 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Terzo – Difetto di base (titolante) Valori scelti VaggVTVT [H 2 A][HA - ]R[H 3 O + ] x 10 4 pH 1.0021.000.4290.04769.0028.442.55 2.0022.000.3640.09094.0012.642.90 3.0023.000.3040.1302.337.373.13 4.0024.000.2500.1671.504.743.32 5.0025.000.200 1.003.163.50 6.0026.000.1540.2310.672.113.68 7.0027.000.1110.2590.431.353.87 8.0028.000.07140.2860.250.794.10 9.0029.000.03450.3100.180.354.45 punto di semi-titolazione Vagg = 0.5 Veq pH=pK a1 In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

11 11 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Terzo – Difetto di base (titolante) In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

12 12 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quarto – Primo punto equivalente – Soluzione di un anfolita HA - H 2 A + OH - HA - + H 2 O HA - + H 2 O = A 2- + H 3 O + K a2 HA - + H 2 O = H 2 A + OH - K b2= K w /K a1 Si può dimostrare che in questo caso che il pH non dipende dalla concentrazione.

13 13 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quarto – Primo Punto equivalente – Soluzione di un anfolita (HA - )

14 14 H 2 A(0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quarto – Primo Punto equivalente – Soluzione di un anfolita (HA - )

15 15 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quinto – Veq < Vagg < 2 Veq 2 a Zona tampone HA - /A 2- HA - + H 2 O = A 2- + H 3 O + n tit - n 0 n0n0 n 0 – (n tit - n 0 ) H A - + OH - A 2- + H 2 O Delle moli di titolante aggiunte una parte (n 0 ) è servita per titolare la prima funzione acida dellacido. Il rimanente (n tit -n 0 ) va a reagire con lo ione HA - e da A 2-. Diminuisce HA - e cresce A 2-. Se le moli di titolante (n tit - n 0 ) aggiunte nel secondo stadio sono comprese tra 1/10 e 9/10 delle moli di HA - (n 0 ) si ha una soluzione tampone ( HA - /A 2- ). Superato il primo punto equivalente si considera solo la seconda dissociazione

16 16 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quinto – Difetto di base Veq { "@context": "http://schema.org", "@type": "ImageObject", "contentUrl": "http://images.slideplayer.it/2/591716/slides/slide_16.jpg", "name": "16 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quinto – Difetto di base Veq

17 17 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quinto – Difetto di base (titolante) Veq < Vagg < 2 Veq VaggV agg -V eq VTVT [HA - ][A 2- ]R[H 3 O + ] x 10 8 pH 11.01.0031.00.2900.03239.0090.06.04 12.02.0032.00.2500.06254.0040.06.40 13.03.0033.00.2120.09092.3323.336.63 14.04.0034.00.1760.1181.5015.06.82 15.05.0035.00.143 1.0010.07.00 16.06.0036.00.1110.1670.676.677.18 17.07.0037.00.0810.1890.434.297.37 18.08.0038.00.05260.2110.252.507.60 19,09.0039,00.02560.2310.181.117.95 punto di semi-titolazione Vagg = 1.5 Veq pH = pK a2 Si considera solo la seconda dissociazione

18 18 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Quinto – Difetto di base (titolante) Veq < Vagg < 2 Veq

19 19 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Sesto – Secondo Punto equivalente Vagg = 2Veq Soluzione di una base debole A 2- HA - + OH - A 2- + H 2 O A 2- + H 2 O = HA - + OH - K b1= K w /K a2 Si considera solo la prima dissociazione basica Laggiunta di base ha trasformato tutto H 2 A in A 2-

20 20 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Sesto – Secondo Punto equivalente Vagg = 2Veq Soluzione di una base debole A 2- A 2- + H 2 O = HA - + OH - K b1= K w /K a2 Si considera solo la prima dissociazione basica

21 21 H 2 A (0.200 M; 25.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Sesto – Secondo punto equivalente Si considera solo la prima dissociazione basica

22 22 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Settimo– Eccesso di base (titolante) Vagg > 2 Veq H 2 A + 2OH - A 2- + H 2 O

23 23 VaggVTVT [OH - ]pOHpH 22.042.00.04761.3212.68 24.044.00.09091.0412.96 26.046.00.1300.8813.12 28.048.00.1670.7813.22 30.050.00.2000.7013.30 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Settimo– Eccesso di base (titolante) Vagg > 2 Veq

24 24 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Settimo– Eccesso di base (titolante) Vagg > 2 Veq

25 25 H 2 A (0.500 M; 20.0 mL) titolato con NaOH 1.00 M Ottavo – pH limite – pH del titolante

26 26 Base biprotica/HCl Disegno delle curve di titolazione - (6) Base biprotica (B) (0.100 M; 100.0 mL) titolato con HCl 1.00 M Base biprotica le cui costanti di dissociazione sono ben differenziate (la differenza delle 2 pK b deve essere > 3 perché le approssimazioni siano accettabili) B + H 2 O == HB + + OH - pK b1 =4.07 HB + + H 2 O == H 2 B 2+ + OH - pK b2 =7.15

27 27 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Primo - Calcolare il volume equivalente

28 28 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Primo - Calcolare il volume equivalente Veq 2Veq

29 29 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Secondo - Calcolare il pH iniziale Vagg= 0.0 mL Se come già detto le costanti basiche sono ben differenziate: K b1 > 1000 K b2 Si può, approssimando, tenere in considerazione un solo equilibrio alla volta. In questa prima parte di titolazione (Vagg < Veq) si considera la base come monoprotica B + H 2 O HB + + OH - pK b1 =4.07 l altro equilibrio non cambia significativamente la concentrazione di OH -

30 30 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Secondo - Calcolare il pH iniziale ( pK b1 = 4.07) In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

31 31 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Secondo - Calcolare il pH iniziale (pK b1 = 4.07) In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

32 32 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Secondo - pH iniziale In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

33 33 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Terzo – Difetto di acido (titolante) Vagg < Veq 1a Zona tampone HB + /B B + H 2 O = BH + + OH - n tit n0n0 n 0 - n tit B + H 3 O + HB + + H 2 O Laggiunta della base fa si che diminuisca la quantità di B e che cresca quella dello ione HB + Se le moli di titolante (n tit ) aggiunte sono comprese tra 1/10 e 9/10 delle moli iniziali di acido B (n 0 ) si ha una soluzione tampone In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

34 34 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Terzo – Difetto di base – 1 a - Zona tampone B/HB + In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

35 35 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Terzo – Difetto di base (titolante) Valori scelti VaggVTVT [B][HB + ]R[OH - ] x 10 4 pOHpH 1.00101.089.119.9019.007.663.1210.88 2.00102.078.4319.614.003.403.4710.53 3.00103.067.9629.132.331.993.7010.30 4.00104.057.6938.461.501.283.8910.11 5.00105.047.62 1.000.854.079.93 6.00106.037.7456.600.670.574.259.75 7.00107.028.0465.420.430.3654.449.56 8.00108.018.5274.070.250.2134.679.33 9.00109.09.17482.560.180.0955.028.98 punto di semititolazione Vagg = 0.5 Veq pOH = pK b1 In questa fase si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

36 36 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Terzo – Difetto di base (titolante) – 1a zona tampone In questa parte si considera solo il primo equilibrio di dissociazione

37 37 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quarto – Primo punto equivalente – Soluzione di un anfolita HB + B + H 3 O + HB + + H 2 O HB + + H 2 O = H 2 B 2+ + OH - K b2 HB + + H 2 O = B + H 3 O + K a2= K w /K b1 Si può dimostrare che in questo caso

38 38 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quarto – Primo punto equivalente – Soluzione di un anfolita (HB + ) pK b2 =7.15

39 39 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quarto – Primo punto equivalente – Soluzione di un anfolita (HB + ) pK b2 =7.15

40 40 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quinto – Veq < Vagg < 2Veq 2 a Zona tampone HB + /H 2 B 2+ pK b2 =7.15 HB + + H 2 O = H 2 B 2+ + OH - n tit - n 0 n0n0 n 0 – (n tit - n 0 ) HB + + H 3 O + H 2 B 2+ + H 2 O Delle moli di titolante aggiunte una parte (n 0 ) è servita per titolare la prima funzione basica di B. Il rimanente (n tit -n 0 ) va a reagire con lo ione HB + e da HB 2+. Diminuisce HB + e cresce H 2 B 2+. Se le moli di titolante aggiunte nel secondo stadio (n tit - n 0 ) sono comprese tra 1/10 e 9/10 delle moli di HB + (n 0 ) si ha una soluzione tampone. Superato il primo punto equivalente si considera solo la seconda dissociazione

41 41 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quinto – Difetto di acido Veq { "@context": "http://schema.org", "@type": "ImageObject", "contentUrl": "http://images.slideplayer.it/2/591716/slides/slide_41.jpg", "name": "41 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quinto – Difetto di acido Veq

42 42 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quinto – Difetto di acido (titolante) Veq < Vagg < 2 Veq - Seconda zona tampone: HB + /H 2 B 2+ VaggV agg -V eq VTVT [HB + ][H 2 B 2- ]R[OH - ] x 10 8 pOHpH 11.01.00111.00.08110.00909.063.726.207.80 12.02.00112.00.07140.01784.028.326.557.45 13.03.00113.00.06190.02652.3316.526.787.22 14.04.00114.00.05260.03511.5010.626.977.03 15.05.00115.00.0434 1.007.087.156.85 16.06.00116.00.03450.05170.674.727.336.67 17.07.00117.00.02560.05980.433.0347.526.48 18.08.00118.00.01690.06780.251.777.756.25 19,09.00119,00.00840.07560.110.7878.105.90 punto di semi-titolazione Vagg = 1.5 Veq pOH = pK b2 Si considera solo la seconda dissociazione

43 43 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Quinto – Difetto di acido (titolante) Veq < Vagg < 2 Veq - Seconda zona Tampone: HB + /H 2 B 2+ Si considera solo la seconda dissociazione

44 44 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Sesto – Secondo Punto equivalente Vagg = 2Veq Soluzione di una acido debole : H 2 B 2+ HB + + H 3 O + H 2 B 2+ + H 2 O H 2 B 2+ + H 2 O = HB + + H 3 O + K a1= K w /K b2 Si considera solo la prima dissociazione acida di H 2 B 2+ Laggiunta di acido ha trasformato tutta la base B nellacido debole H 2 B 2+

45 45 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Sesto – Secondo punto equivalente Vagg = 2 Veq Soluzione di un acido debole : H 2 B 2+ H 2 B 2+ + H 2 O = HB + + H 3 O + K a1 = K w /K b2 Si considera solo la prima dissociazione acida di di H 2 B +

46 46 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Sesto – Secondo punto equivalente - acido debole: H 2 B + Si considera solo la prima dissociazione acida di H 2 B +

47 47 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Settimo– Eccesso di acido (titolante) Vagg > 2 Veq B + 2H 3 O + H 2 B 2+ + H 2 O

48 48 VaggVTVT [H 3 O + ]pH 22.0122.00.01641.79 24.0124.00.03221.49 26.0126.00.04761.32 28.0128.00.06251.20 30.0130.00.07691.11 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Settimo– Eccesso di base (titolante) Vagg > 2 Veq

49 49 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Settimo– Eccesso di acido (titolante) Vagg > 2 Veq

50 50 Base biprotica (0.100 M; 100.0 mL) titolata con HCl 1.00 M Ottavo – pH limite : pH del titolante


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