LA TITOLAZIONE

Le soluzioni acquose acide e basiche, se mescolate, sono in grado di annullare le une le proprietà delle altre. Questa reazione che avviene tramite mescolamento prende il nome di reazione di neutralizzazione (in quanto questa reazione rende neutre le soluzioni acquose, annullandone le caratteristiche acide e basiche). La reazione di neutralizzazione è una reazione esotermica, infatti sprigiona calore, e dà come prodotti un sale e l’acqua. Affinché la reazione di neutralizzazione avvenga è necessario che il numero di ioni H+ della soluzione acida sia uguale al numero di ioni OH- della soluzione basica (ovvero che le due soluzioni siano stechiometricamente equivalenti).

La reazione di neutralizzazione è utile per determinare la quantità di acido o di base contenuta all’interno di una soluzione incognita, attraverso la tecnica della titolazione. La titolazione è una tecnica di analisi quantitativa utile per determinare un titolo (concentrazione della soluzione incognita), attraverso l’aggiunta di un titolante (soluzione a titolo noto). Nella titolazione si aggiunge il titolante fino al raggiungimento del punto equivalente, ovvero alla completa neutralizzazione degli ioni H+ e degli ioni OH-.

Attraverso il volume del titolante utilizzato si può ricavare il titolo dell’acido o della base.

Raggiunto il punto equivalente, il numero di moli dell’acido e quello della base possono non essere uguali, per questo motivo è necessario introdurre il concetto di equivalente chimico o, semplicemente, equivalente. Un equivalente chimico (eq) è la quantità di specie chimica a cui corrisponde una mole di unità reattive (per acidi e basi le unità reattive sono gli ioni H+). Per gli acidi, un equivalente corrisponde alla quantità di acido che può liberare una mole di ioni H+; mentre per le basi, corrisponde alla quantità di base che può accettare una mole di ioni H+.

Esempio:

HPO3 ⇄ H+ + PO3-

1mol di HPO3 libera 1mol di equivalenti

H2SiO3 ⇄ 2H+ + SiO32-

1mol di H2SiO3 libera 2mol di equivalenti

0,5mol di H2SiO3 libera 1mol di equivalenti

La massa equivalente (meq) è la massa in grammi di un equivalente, e corrisponde al rapporto tra la massa molare della soluzione e il numero di unità reattive (nu) presenti in una mole di quest’ultima.

Per acidi e basi, la massa equivalente si può semplicemente calcolare dividendo la massa molare della soluzione per il numero di ioni H+ o OH- liberati durante la reazione.

Molto spesso, nelle titolazioni, è più comodo esprimere la concentrazione di una soluzione attraverso la normalità (N). La normalità è il rapporto tra il numero di equivalenti del soluto (neq) e il volume della soluzione (espresso in litri).

Poiché in una reazione di neutralizzazione, al punto equivalente, ogni equivalente di acido reagisce con un equivalente di base i valori di quest’ultimi sono uguali.

Pertanto:

La normalità si può calcolare anche conoscendo la molarità della soluzione utilizzata (moltiplicandola per il numero di unità reattive presenti in una mole di soluzione).