Loris ha un altro problema…

Loris ha scritto:

Per determinare il peso molecolare dell’acido debole monoprotico HX furono sciolti in acqua 15,126 g di tale acido e il volume portato a 250 mL. Un’aliquota di 50 mL di tale soluzione fu titolata con 38,21 mL di NaOH.

La soluzione di NaOH era stata standardizzata con acido ossalico biidrato (MM = 126,066); la massa di acido ossalico biidrato usata per standardizzare 41,24 mL di NaOH fu di 1,2596 g.

Calcolare la molarità dell’acido, il numero di moli di HX presenti in 50 mL di soluzione, il peso molecolare di HX.

Grazie.

La risoluzione è questa:

Con i dati relativi alla standardizzazione della soluzione di NaOH si ricava la sua concentrazione: si calcola prima la quantità in moli di acido ossalico, H₂C₂O₄, si considera che, essendo tale acido diprotico, deve reagire con una quantità in moli doppia di NaOH (l’equazione di reazione, infatti, è H₂C₂O₄ + 2 NaOH → Na₂C₂O₄ + 2 H₂O) e si applica poi la definizione di molarità per determinare il titolo esatto della soluzione di NaOH. La conoscenza del titolo ci consente di stabilire la quantità in moli di acido HX contenuta in 50 mL di soluzione; la quantità in moli di NaOH utilizzata per neutralizzare la soluzione acida deve infatti corrispondere alla quantità in moli di acido HX presente, essendo questo monoprotico (non importa che sia debole perché, a parità di quantità e proticità, un acido debole e un acido forte richiedono la stessa quantità di base per giungere al punto equivalente della titolazione). Si calcola poi la quantità in moli di HX contenuta in 250 mL; poiché di tale quantità si conosce la massa, si può determinare la massa molare di HX. Il valore numerico della massa molare corrisponde al peso molecolare dell’acido. I calcoli sono questi:

Standardizzazione della soluzione di NaOH

n H₂C₂O₄·2H₂O = m/m_molare = 1,2596 g/126,066 g/mol = 9,9916×10^-3 mol

n NaOH = 2×n H₂C₂O₄·2H₂O = 2×9,9916×10^-3 mol = 1,9983×10^-2 mol

M NaOH = n/V = 1,9983×10^-2 mol/41,24×10^-3 L = 0,4846 mol/L

Titolazione della soluzione di HX

n NaOH = M×V = 0,4846 mol/L×38,21×10^-3 mol = 1,8515×10^-2 mol

n HX in 50 mL = n NaOH = 1,8515×10^-2 mol

M HX = n/V = 1,8515×10^-2 mol/50×10^-3 L = 0,3703 mol/L

Peso molecolare di HX

n HX in 250 mL = 5×n HX in 50 mL = 5×1,8515×10^-2 mol = 9,2575×10^-2 mol

m_{molare HX} = m/n = 15,126 g/9,2575×10^-2 mol = 163,39 g/mol

MM HX = 163,39

In conclusione, l’acido HX ha massa molecolare 163,39, la molarità della soluzione è 0,37 mol/L e la quantità di acido presente in 50 mL di soluzione è 1,8515×10^-2 mol.