LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) ESERCITAZIONE DI LABORATORIO I LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) Prove di solubilità Na2CO3  2Na+ + CO32- b. MgO  sali di metalli alcalino-terrosi: SOLUBILE in H2O insolubile in H2O (solo gli OSSIDI del I gr. e di Ca, Sr e Ba sono solubili) Solubile in HCl In H2O MgO + H2O Mg(OH)2 In HCl Mg(OH)2(s) Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 + HCl MgCl2 + 2H2O LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) c. Ba2SO4(s) Ba2+ + SO42- d. CaCO3(s) Ca2+ + CO32- solfati di Pb, Ca, Sr, Ba, Hg(II) INSOLUBILI in H20 e HCl (il solfato è una base coniugata di un acido forte) insolubile in H2O (carbonati di tutti i metalli, escluso sodio, potassio ed ammonio sono INSOLUBILI) Solubile in HCl In HCl CO32- + H3O+ HCO3- + H2O HCO3- + H3O+ H2CO3 + H2O H2CO3 CO2 + H2O LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) 2. Idrolisi dei Sali CH3COONa  pH > 7 Na+  no idrolisi CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- b. KCl  pH = 7 K+  no idrolisi Cl-  no idrolisi c. CH3COONH4  pH = ? CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Ka = 1.8 x 10-5 NH4+ + H2O NH3 + H3O+ Kb = 1.8 x 10-5 Kh (CH3COO-) = Kw / 1.8 x 10-5 Kh (NH4+) = Kw / 1.8 x 10-5 pH neutro LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) d. Na2CO3  pH > 7 Na+  no idrolisi CO32- + H2O HCO3- + OH- e. AlCl3  pH  2 IDROLISI DI IONI METALLICI AlCl3 + H2O  Al(H2O)63+ + 3Cl- Al(H2O)63+ + H2O Al(H2O)5(OH)+2 + H3O+ LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

3. Soluzioni tampone pH 5, CH3COONa 1 M (vol= 2mL) Reattivi a disposizione [CH3COOH] = 2M Ka = 1.8 x 10-5 [CH3COONa] = 2M Ki = 1 x 10-14 / 1.8 x 10-5 = 0.55 x 10-9 [CH3COOH] = 2M Ka = 1.8 x 10-5 [CH3COOH] = 2M Ka = 1.8 x 10-5 Conc.finale di CH3COOH?  CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Conc. equilibrio 1 1 x 10-9 pOH = 9  [OH-] = 1 x 10-9 LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) Ki = 0.55 x 10-9 = [OH- ] [CH3COOH] / [CH3COO- ] = (1 x 10-9) (x) / 1 = x = 0.55 x 10-9 / 1 x 10-9 = 0.55M [CH3COOH] 2M  0.55M [CH3COO- ] 2M  1M Quanto volume di sodio acetato? M1V1 = M2V2 1M x 2 ml = 2M x (xml) x = 1 ml Quanto volume di acido acetico? M1V1 = M2V2 0.55M x 2 ml = 2M x (xml) x = 0.55 ml LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) Si uniscono 1 ml di soluzione di sodio acetato, 0.55 ml di soluzione di acido acetico Si porta a volume (2 ml) con acqua (0.45 ml) Si verifica il pH con cartina indicatrice LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) Calcolare pH Usiamo l’equazione della Ka relativa all’acido debole presente nel tampone CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ Ka = [H3O+][CH3COO- ] / [CH3COOH] = 1.8 x 10-5 [H3O+] = 1.8 x 10-5 x [CH3COOH] / [CH3COO-]  CH3COOH CH3COO- + H3O+ Qtà iniziale (M): 0.55 1 Qtà reagita/formata (M): -x +x +x Qtà all’equilibrio (M): 0.55-x 1+x x LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) [CH3COO- ]  1 [CH3COOH ]  0.55 [H3O+] = 1.8 x 10-5 x 0.55 / 1 = 0.99 x 10-5 M pH = -log [H3O+] = -log (0.99 x 10-5) = 5.00 LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) Aggiungiamo 0.5 ml HCl (0.4N). Quale è il valore di pH? V finale = 2.5 x 10-3 L (2.5 mL) [CH3COOH]finale = (0.55 M) x (2 x 10-3 L) / 2.5 x 10-3 L = 0.44 M [CH3COONa]finale = (1.0 M) x (2 x 10-3 L) / 2.5 x 10-3 L = 0.80 M [HCl]finale = (0.4 M) x (0.5 x 10-3 L) / 2.5 x 10-3 L = 0. 08 M   CH3COO - + H3O+ CH3COOH - + H2O LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)   CH3COO - + H3O+ CH3COOH + H2O Conc iniziale (M): Conc iniziale (M): 0.80 0.44 Conc aggiunta (M): Conc aggiunta (M): 0.08 Conc variata (M): Conc variata (M): -0.08 -0.08 +0.08 Conc dopo neutralizzazione (M): Conc dopo neutralizzazione (M): 0.72 0.52 [H3O+] = 1.8 x 10-5 x [CH3COOH] / [CH3COO- ] = 1.8 x 10-5 x 0.52 / 0.72 = 1.3 x 10-5 pH = -log 1.3 x 10-5 = 4.886 LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)

LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1) Aggiungere HCl (0.4N) fino ad ottenere un pH di circa 1-2. Quanti ml vengono aggiunti? (volume tamponato) 1 ml di sodio acetato 2M 0.55 ml di acido acetico 2M Si porta a volume (2 ml) con acqua (0.45 ml)   CH3COO - + H3O+ CH3COOH + H2O Moli di CH3COO- presenti? 1 ml di soluzione 2M  2M = 2 mol/L = 2 mmol/ml  2 mmol di CH3COO- ogni mole di CH3COO- è neutralizzata da una mole di H3O+ Volume di HCl 0.4 N per avere 2 mmol 0.4 mol/L = 0.4 mmol/ml  2 x 1/0.4 = 5 ml LaboratorioAnalisiQualitativa_orioli (eserc.1)