Titolazione del carbonato di sodio con acido cloridrico
Esercizio sulla titolazione del carbonato di sodio con acido cloridrico
70,0 mL di una soluzione di HCl al 6,44% m/m (d= 1,030 g/mL) vengono diluiti con 130,0 mL di acqua.
15,0 mL di tale soluzione vengono impiegati per titolare 50,0 mL di soluzione di Na2CO3 prelevati da un matraccio da 250,0 mL
Calcolare i grammi di Na2CO3 presenti nel matraccio.
Si sappia che: MM HCl = 36,46 g/mol e che MM Na2CO3 = 106 g/mol.
Svolgimento dell'esercizio
La prima cosa da fare è determinare la molarità della soluzione preparata aggiungendo 130,0 mL di acqua a 70,0 mL della soluzione di HCl al 6,44% m/m (d= 1,030 g/mL).
Calcoliamo la massa della soluzione moltiplicando la densità d per il volume V:
msoluzione = d · V = 1,030 · 70 = 72,1 g
La soluzione è la 6,44% m/m; ciò significa che in 100 g di soluzione sono presenti 6,44 g di soluto. Calcoliamo i grammi di soluto (HCl) impostando la seguente proporzione:
6,44 : 100 = X : 72,1
da cui:
X = 72,1 · 6,44 / 100 = 4,64 g
Calcoliamo le moli di HCl dividendo la massa di HCl per il valore della sua massa molare (= 36,46 g/mol):
n = g / MM = 4,64 / 36,46 = 0,127 mol
0,127 sono le moli di HCl presenti in 70,0 + 130,0 = 200,0 mL di soluzione. Nei 15,0 mL di soluzione prelevati saranno invece presenti:
0,127 mol : 200,0 mL = X : 15,0 mL
Da cui:
X = 0,127 · 15,0 / 200,0 = 9,52 · 10-3 mol di HCl
9,5 · 10-3 sono quindi le moli di HCl impiegati per la titolazione di 50,0 mL di soluzione di Na2CO3. La reazione della titolazione è la seguente:
Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + CO2
Le moli di Na2CO3 titolate sono la metà delle moli di HCl (infatti HCl e Na2CO3 reagiscono nel rapporto di 2:1). Quindi si ha che:
9,52 · 10-3 / 2 = 4,76 · 10-3 mol di Na2CO3 nei 50,0 mL
Nei 250 mL le moli di Na2CO3 saranno 5 volte tanto:
4,76 · 10-3 · 5 = 0,0238 mol
Calcoliamo infine i grammi di Na2CO3 presenti nei 250,0 mL di soluzione moltiplicando il numero di moli per il valore della massa molare di Na2CO3 (= 106 g/mol):
g = n · MM = 0,0238 mol · 106 g/mol = 2,52 g
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