Il pH di alcune classi di composti

Un indicatore è un acido debole o una base debole la cui forma protonata ha un colore diverso dalla forma ionizzata.

Esso viene aggiunto in piccole quantità ad una soluzione e può assumere colori diversi a seconda del pH della soluzione.

HIn + H2O H3O+ + In–

rosso giallo

[HIn]

]][InO[HK 3

In

Poiché l’indicatore è aggiunto in piccolissima quantità, [H3O+] ha un valore costante uguale a quello della soluzione alla quale si aggiunge l’indicatore e si ha

In

3

K

]O[H

][In

[HIn]

Come acido debole l’indicatore HIn presenta l’equilibrio

metilarancio

Il rapporto [HIn]/[In-] determina il colore della soluzione

1][In

[HIn]

1][In

[HIn]

1][In

[HIn]

Soluzione rossa

Soluzione gialla

Soluzione arancio (viraggio)

si possono avere tre casi limite

5

Principali indicatori acido-base

Metilarancio

Blu di bromotimolo

Fenolftaleina

Variazioni di colore per alcuni indicatori

NaOH o HCl

acidi o basi

Aggiunta di un determinato volume di uno standard a concentrazione nota (titolante) ad un

determinato volume di una soluzione a concentrazione sconosciuta, da titolare

Titolazione acido-base

Il titolante è aggiunto finché si ha una variazione di colore apprezzabile: il

titolante e la sostanza da titolare hanno reagito in maniera completa.

Le curve di titolazione acido-base sono dei grafici in cui viene riportato il pH in funzione del volume aggiunto di titolante; dalla particolare forma della curva si può ricavare il volume equivalente

punto di equivalenzala titolazione si conclude; il numero di equivalenti del titolante è uguale al numero di equivalenti della sostanza da titolare

punto finalel’indicatore cambia colore; indica il numero di equivalenti di titolante aggiunti fino al momento in cui si ritiene di aver raggiunto il punto di equivalenza

Punto equivalente: uso di indicatori

Materiali

Becher, blu di bromotimolo, una

cannuccia, pipette, buretta, soluzione di

NaOH, soluzione di HCl , acqua

Prima parte

Riempire un becher con circa 50 ml di acqua; aggiungere qualche goccia di blu di bromotimolo; mescolare

Nell’acqua, che è neutra, il blu di

bromotimolo non cambia colore

Seconda parte

Soffiando forte e ripetutamente attraverso la cannuccia nel becher si osserva che il colore vira al verde

L’aria che espiriamo contiene CO2, che rende un poco acida

l’acqua, con conseguente cambiamento di colore

dell’indicatore

Terza parte

L’aggiunta di un acido (HCl) provoca un cambiamento del colore, che diventa giallo

Il blu di bromotimolo può passare da un colore all’altro aggiungendo sostanze basiche (come NaOH, che è una base forte) oppure acide (HCl)

Quarta parte: titolazione acido-base

Aggiungiamo alcune gocce di indicatore a 50 mL di una soluzione di HCl 0,1 M; la

soluzione è gialla

1

Quarta parte: titolazione acido-base

Calcoliamo la quantità di NaOH circa 0,1 M da utilizzare per ottenere

il viraggio dell’indicatore

2

Carichiamo la buretta con la soluzione di NaOH

3

Aggiungiamo NaOH goccia a goccia fino ad osservare il

viraggio al blu

4

Calcoliamo la concentrazione della soluzione di NaOH

utilizzata

5