Un esecizio di analisi gravimetrica

Loris ha scritto:

Gentilmente:

Un campione di 2,00 g di calcare viene disciolto in HCl. A tale soluzione viene aggiunto un eccesso di ossalato di ammonio con formazione di un precipitato di ossalato di calcio. Il precipitato viene filtrato, asciugato e la sua massa a costanza di peso viene determinata in 2,43 g. Calcolare la massa percentuale di calcio nel campione.

Grazie.

Ecco la soluzione:

La quantità in moli di ossalato di calcio, CaC₂O₄, che costituisce il precipitato è uguale alla quantità in moli di ioni calcio presenti nella soluzione che si forma attaccando il calcare, CaCO₃, con l’acido cloridrico. Per determinare la massa percentuale di calcio nel campione, si deve allora calcolare la quantità in moli di precipitato, la massa di calcio corrispondente a tale numero di moli e rapportare il valore ottenuto alla massa del campione di calcare.

Le equazioni di reazione che mettono in evidenza i rapporti molari di reazione sono queste:

CaCO_3(s) + 2 HCl_(aq) → Ca²⁺_(aq) + 2 Cl^-_(aq) + CO_2(g) + H₂O_(l)            reazione di dissoluzione del calcare

Ca²⁺_(aq) + C₂O₄^2-_(aq) → CaC₂O_4(s)           reazione di precipitazione degli ioni calcio

I calcoli sono questi:

n CaC₂O_4(s) = m/m_molare = 2,43 g/128,097 g/mol = 1,897×10^-2 mol = n Ca²⁺_(aq) = n Ca²⁺_{nel calcare}

m Ca²⁺_{nel calcare} = n×m_molare = 1,897×10^-2 mol×40,078 g/mol = 0,760 g

m Ca % = (m Ca / m campione)×100 = (0,760 g/2,43 g)×100 = 31,3%

In conclusione, la massa percentuale di calcio nel campione è pari al 31,3%.