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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 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

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 , , 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 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; 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; mL) titolata con HCl 1.00 M Primo - Calcolare il volume equivalente

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

29 29 Base biprotica (0.100 M; 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; 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; 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; 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; 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; 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; mL) titolata con HCl 1.00 M Terzo – Difetto di base (titolante) Valori scelti VaggVTVT [B][HB + ]R[OH - ] x 10 4 pOHpH 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; 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; 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; 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; 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; 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; mL) titolata con HCl 1.00 M Quinto – Difetto di acido Veq

42 42 Base biprotica (0.100 M; 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 , , punto di semi-titolazione Vagg = 1.5 Veq pOH = pK b2 Si considera solo la seconda dissociazione

43 43 Base biprotica (0.100 M; 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; 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; 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; 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; 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 Base biprotica (0.100 M; mL) titolata con HCl 1.00 M Settimo– Eccesso di base (titolante) Vagg > 2 Veq

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

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


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