Commentare le differenze delle curve di titolazione di un

CHIMICA ANALITICA
CdL Farmacia
5° appello 2009/2010 – 22 Settembre 2010 (A)
Con risultati degli esercizi (R.)
1) Titolazione acido-base
Commentare le differenze delle curve di titolazione di un acido debole (tipo acetico,
Ka 10-5 ) 0,1 M e di un acido forte 0,1 M con NaOH 0,1 M. Considerare:
a) il pH iniziale, a ½ Veq. e a Veq. in entrambi i casi;
b) indicare a cosa è legata la diversa altezza del “gradino”;
c) quali zone delle curve sono simili.
La concentrazione che si determina in una titolazione è:
a) quella del titolante;
b) quella dell’analita al punto d’equivalenza;
c) quella del titolante al punto d’equivalenza;
d) quella dell’analita
Indicare la risposta esatta.
2) Potenziometria
La cella elettrochimica così schematizzabile:
S.C.E. CrO42-(x M) Ag2CrO4 (s) Ag(s)
viene impiegata per la determinazione della concentrazione di CrO 42- in una
soluzione incognita.
a) Scrivere la semireazione bilanciata per la semicella di destra.
b) Calcolare la concentrazione molare x di CrO42- quando il potenziale di cella è pari
a 0,320 V. R. a) Ag2CrO4 (s) + 2e- → Ag(s) + CrO42- b) x=1,30x10-4 M
c) Calcolare la concentrazione molare di Ag+ nella semicella di destra.
d) Calcolare la Ks di Ag2CrO4.
R. c) [Ag+]=9,54x10-5 M d) Ks=1,2x10-12 .
+
(E°Ag2CrO4/Ag = 0,446 V ; E°Ag /Ag = 0,799 V ; ESCE = 0,241 V ; S.C.E. = elettrodo
standard a calomelano)
3) Equilibri di solubilità
Trovare le concentrazioni di Ag+ , CN- e HCN in una soluzione satura di AgCN il cui
pH sia fissato a 9,00. (Ks AgCN = 2,2 x 10-10 ; Ka HCN = 6,25 x 10-10)
R. [Ag+]= (Ks(1+[H+]/Ka))1/2 =2,4x10-5M [CN-]=9,2x10-6M [HCN]=1,5X10-5M
4) Titolazione per complessazione
Una quantità pari a 0,3572 g di un campione non puro di CoCO3 solido viene portato
in soluzione (100,0 mL) e titolato. Sono necessari 40,81 mL di EDTA 0,07121 M per
raggiungere il punto di fine titolazione.
a) Calcolare la purezza del carbonato di cobalto, esprimerla come % in peso di
CoCO3 nel campione analizzato. . R. a) %w/wCoCO3=96,76%
b) Dire se è possibile effettuare la titolazione del Co2+ con EDTA a pH 5 e a pH 9,
verificando che K’f > 10+6 e che non vi sia precipitazione dell’idrossido.
(Kf [CoY]2-= 2,04 x10+16 ; EDTA(pH 5)=3,7 x10-7; EDTA(pH 9)=5,4 x10-2;
Ks Co(OH)2 = 1.3 ×10-15 ; Mw(CoCO3)=118,937 g/mol)
. R. b) titolazione possibile a pH 5; NON a pH 9 perché precipita Co(OH)2.
5) Analisi spettrofotometrica
Si vuole determinare per via spettrofotometrica la concentrazione di KMnO 4 in una
soluzione X incognita che ha assorbanza A = 5,30 (λ = 480 nm), a questo scopo si
effettua una taratura mediante analisi di soluzioni dello stesso analita a
concentrazione nota:
a) due soluzioni standard contenenti 3.50 ppm e 7.50 ppm di KMnO4 hanno, a 480
nm, assorbanze pari a 4,20 e 8,60 rispettivamente. Calcolare la retta di taratura
(Assorbanza/Concentrazione) passante per questi due punti sperimentali.
b) Determinare la concentrazione della soluzione X di KMnO4 analizzata nella stessa
cella e nelle stesse condizioni. R.: a) Retta A=1,10C + 0,35 b) Cx=4,50 ppm
c) Perché è necessaria la taratura con soluzioni standard?
CHIMICA ANALITICA
CdL Farmacia
5° appello 2009/2010 – 22 Settembre 2010 (B)
Con risultati degli esercizi (R.)
1) Titolazione acido-base
Commentare le differenze delle curve di titolazione di una base debole (tipo
ammoniaca, Kb 10-5) 0,1 M e di una base forte 0,1 M con HCl 0,1 M. Considerare:
a) il pH iniziale, a ½ Veq. e a Veq. in entrambi i casi;
b) indicare a cosa è legata la diversa altezza del “gradino”;
c) quali zone della curve sono simili.
La concentrazione che si determina in una titolazione è:
e) quella del titolante;
f) quella dell’analita al punto d’equivalenza;
g) quella del titolante al punto d’equivalenza;
h) quella dell’analita
Indicare la risposta esatta
2) Potenziometria
Per la coppia redox MnO4- / Mn2+ (E°MnO4- / Mn2+ =1,51 V):
a) scrivere la semireazione bilanciata in ambiente acido,
b) calcolare E(MnO4- / Mn2+) a pH=2 (tutte le altre specie in condizioni standard),
c) calcolare il rapporto [Mn2+] / [MnO4-] in una soluzione incognita a pH=2 se
E(MnO4-/ Mn2+) =1,38 V. Il manganese è presente prevalentemente nella forma
ossidata o nella forma ridotta?
R.:
b) E=1,32 V
c) [Mn2+] / [MnO4-] = 10-5 , prevale la forma ossidata.
3) Equilibri di solubilità
a) Calcolare la solubilità a pH 3 del sale poco solubile MA (pKs=12.00 pKaHA =5.50).
b) Ricavare la relazione che lega la solubilità al pH per un elettrolita uni-univalente.
c) Schematizzare un grafico che mostri tale relazione.
R.: a) s=[M+]=1,8x10-5M. b) s=[M+]= (Ks(1+[H+]/Ka))1/2 .
4) Titolazione per complessazione
Un’aliquota di 50,00 mL di una soluzione A contenente Fe2+ e Fe3+ ha richiesto 13,73
mL di EDTA 0,01200 M quando è titolata a pH=1,0. [Fe3+]=3,295x10-3M=184,0 ppm.
Un’altra aliquota di 50,00 mL di soluzione A ha richiesto 29,62 mL di EDTA
0,01200 M quando è titolata a pH= 6,0. [Fe2+ ]=7,1088x10-3M=397,0 ppm.
a) Verificare, per i valori di pH dati, che si possano effettuare le titolazioni (K’f > 10+6 ;
non precipitazione dell’idrossido).
b) Calcolare le concentrazioni di Fe2+ e Fe3+ nella soluzione A (in ppm).
(Kf [FeY] 2- = 2,1 x10+14 ; Kf [FeY] - = 1,3 x10+25 , EDTA (pH 1)=1,9 x10-18 ;
EDTA (pH 6)=2,3 x10-5 ; Ks Fe(OH)2 = 7,9 x10-16 ; Ks Fe(OH)3 = 1,6 x10-39)
Mw(Fe)=55,85 g/mol); densità della soluzione A d=1,00 g/mL)
R.: a) pH=1: FeY2- non si forma, titolo Fe3+ ; pH=6: Fe(OH)3 precipita, titolo Fe2+ .
5) Analisi spettrofotometrica
Si vuole determinare per via spettrofotometrica la costante di equilibrio della reazione
2 CrO42- + 2 H+  Cr2O72- + H2O
A tale scopo si sciolgono 4,00 x 10-4 moli di K2Cr2O7 in acqua, diluendo a 1,00 L con
un tampone a pH 5,60. Sapendo che tale soluzione, in una cella da 1 cm di cammino
ottico, presenta a 400 nm un’assorbanza pari a 0,622,
a) calcolare le concentrazioni molari di CrO42- e Cr2O72b) calcolare la costante di equilibrio della reazione.
(a  = 400 nm ,  CrO42- = 1,88 x 10+3 M-1cm-1 ;  Cr2O72- = 1,89 x 10+2 M-1cm-1)
R.: a) [CrO42-] =2X=3,060x10-4M [Cr2O72-] =(4,00x10-4-X)=2,470x10-4M
b) Keq = 4,18x10+14 .