IIS AMANTEA(CS)-SETTORE TECNOLOGICO INDIRIZZO: CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE
LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA
TITOLO DELL’ESPERIENZA:
Determinazione Potenziometrica dell'acidità di una bibita di Coca-Cola.
SCOPO:
Lo scopo di questa esperienza è risalire alla concentrazione di Acido fosforico presente nella Coca-Cola, facendo una titolazione potenziometrica con NaOH.
CENNI TEORICI:
La titolazione potenziometrica è una metodica analitica che permette di ricavare indirettamente la concentrazione della sostanza in esame misurando la variazione del potenziale elettrochimico di cella in seguito all'aggiunta di un titolante. È utilizzata per titolazioni acido-base, utilizzando un piaccametro. L’acido fosforico presenta tre ioni acidi con differenti k: nella titolazione sono rilevabili solo i primi due, il terzo presenta una k troppo bassa per poter essere rilevato.
Il pH-metro:
Il pH-metro non è altro che un voltmetro, che misura la differenza di potenziale che ottiene tra la soluzione all'interno dell'elettrodo e il campione, trasformandolo in pH. Esso calcola il valore del pH rapportandolo ai valori dei tamponi di pH, col quale si calibra il pH-metro prima di utilizzarlo. I tamponi sono a pH 4,7 o 10.Si usano il 4 e il 7 se la soluzione di partenza è acida o i tamponi 7 e 10 se essa è basica.
ANNO SCOLASTICO 2014/2015 CLASSE IV SEZ. B ARTICOLAZIONE CHIMICA E MATERIALI ALUNNI: CICERO LUIGINA, CUORE LAURA & PETRALIA ELISABETTA
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LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA
ATTREZZATURE E MATERIALI:
pHmetro,buretta,sostegno,becker,bacchettina di vetro,agitatore magnetico,matraccio.
REATTIVI:
Soluzione di Coca-Cola, NaOH 0,0549 N,soluzione tampone(pH 4 e 7).
PROCEDIMENTO PRATICO:
Per prima cosa si elimina l’anidride carbonica presente nella Coca-Cola in quanto comporta a un aumento di pH per la sua trasformazione in acido carbonico. Per questo mettiamo la Coca-Cola in un becker e favoriamo l'agitazione con un agitatore magnetico. Come reattivo titolante si usa una soluzione NaOH 0,0549N. Si prelevano con un matraccio da 100 ml di coca-cola e si travasano in un becker da 400ml. Si riempie la buretta di Titolante NaOH 0,0549 N. Si tara il pH-metro con i tamponi 4 e 7, e s'immerge la sonda termometrica con l'elettrodo e si inizia la titolazione segnando, ogni 0.5 ml di reattivo titolante aggiunto, il valore di pH corrispondente.
ANNO SCOLASTICO 2014/2015 CLASSE IV SEZ. B ARTICOLAZIONE CHIMICA E MATERIALI ALUNNI: CICERO LUIGINA, CUORE LAURA & PETRALIA ELISABETTA
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LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA
TABELLA:
Per individuare con maggiore precisione il punto di equivalenza della titolazione.(base forte-acido debole) si calcolano i rapporti
incrementali, nel punto di flesso di una funzione la derivata prima ha un massimo o un minimo.
ml
NaOH pH V int. ∆pH ∆V ∆pH/∆V
0 2,5 0,25 0 0,5 0
0,5 2,5 0,75 0,04 0,5 0,08
1 2,54 1,25 0,01 0,5 0,02
1,5 2,55 1,75 0,05 0,5 0,1
2 2,6 2,25 0,05 0,5 0,1
2,5 2,65 2,75 0,05 0,5 0,1
3 2,7 3,25 0,06 0,5 0,12
3,5 2,76 3,75 0,04 0,5 0,08
4 2,8 4,25 0,1 0,5 0,2
4,5 2,9 4,75 0,17 0,5 0,34
5 3,07 5,25 0,11 0,5 0,22
5,5 3,18 5,75 0,19 0,5 0,38
6 3,37 6,25 0,3 0,5 0,6
6,5 3,67 6,75 0,35 0,5 0,7
7 4,02 7,25 0,53 0,5 1,06
7,5 4,55 7,75 0,28 0,5 0,56
8 4,83 8,25 0,26 0,5 0,52
8,5 5,09 8,75 0,21 0,5 0,42
9 5,3 9,25 0,08 0,5 0,16
9,5 5,38 9,75 0,13 0,5 0,26 10 5,51 10,25 0,17 0,5 0,34 10,5 5,68 10,75 0,07 0,5 0,14 11 5,75 11,25 0,15 0,5 0,3 11,5 5,9 11,75 0,05 0,5 0,1 12 5,95 12,25 0,1 0,5 0,2 12,5 6,05 12,75 0,06 0,5 0,12 13 6,11 13,25 0,09 0,5 0,18 13,5 6,2 13,75 0,07 0,5 0,14 14 6,27 14,25 0,08 0,5 0,16 14,5 6,35 14,75 0,07 0,5 0,14 15 6,42 15,25 0,08 0,5 0,16 15,5 6,5 15,75 0,06 0,5 0,12
16 6,56 16,5 0,11 1 0,11
17 6,67 17,25 0,12 0,5 0,24 17,5 6,79 17,75 0,05 0,5 0,1 18 6,84 18,25 0,06 0,5 0,12
ANNO SCOLASTICO 2014/2015 CLASSE IV SEZ. B ARTICOLAZIONE CHIMICA E MATERIALI ALUNNI: CICERO LUIGINA, CUORE LAURA & PETRALIA ELISABETTA
Foglio di lavoro di Microsoft Office Excel
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GRAFICO TITOLAZIONE POTENZIOMETRICA DELLA COCA-COLA
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LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA
18,5 6,9 18,75 0,08 0,5 0,16 19 6,98 19,25 0,09 0,5 0,18
CALCOLI:
Leggendo il grafico si nota che il punto di equivalenza è a circa 7 ml. Gli altri due punti di equivalenza non sono da considerare perché, data la formazione di un sistema tampone costituito dagli anioni dell’acido fosforico, farebbero compiere errori di valutazione. Per ricavare i grammi dell'acido fosforico si applica la seguente formula:
g= NNaOH x V(l di NaOH consumati) x P.E H3PO4 = 0,0549N x 0,007 l x 98 =0,037 g
Questi sono i grammi di acido fosforico in 100ml di Coca-Cola, che corrispondono a 0,37 g/l.
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