Neutralizzazione e titolazione
Aggiungi idrossido di sodio 0.100 M a 25.00 mL di acido cloridrico 0.100 M: tra 24.9 mL e 25.1 mL il pH salta da 3.70 a 10.30.
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Quando un acido incontra una base, gli ioni idronio dell'acido e gli ioni idrossido della base si combinano formando acqua: H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O. Gli altri ioni rimangono sotto forma di sale. Acido cloridrico e idrossido di sodio danno cloruro di sodio e acqua: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. L'acido solforico, che può cedere due protoni, richiede due unità di idrossido di sodio: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O. Questo tipo di reazione si chiama neutralizzazione.
Gli antiacidi nello stomaco
Lo stomaco contiene una soluzione di acido cloridrico di circa 0.03 M, che aiuta a digerire il cibo; da sola darebbe un pH di circa 1.5. Il bruciore si verifica quando parte di questo acido risale nell'esofago, il cui rivestimento non è protetto dalla sua azione. Gli antiacidi sono basi che neutralizzano l'eccesso. Il latte di magnesia è una sospensione di idrossido di magnesio: Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O. Ogni unità di Mg(OH)₂ neutralizza due unità di HCl. OpenStax osserva che gli antiacidi al magnesio possono avere effetto lassativo e che l'idrossido di alluminio tende a causare stitichezza, perciò alcuni prodotti combinano i due. Queste sono informazioni generali, non consigli medici.
Titolazione: misurare un acido sconosciuto
La neutralizzazione offre ai chimici un metodo per misurare la concentrazione. In una titolazione si aggiunge poco alla volta, da una buretta, una soluzione a concentrazione nota, detta titolante, a un volume misurato della soluzione sconosciuta, fino a farle reagire esattamente nel rapporto indicato dall'equazione. Quel momento è il punto di equivalenza. Se 25.00 mL di HCl 0.100 M contengono 0.100 × 0.02500 = 0.00250 mol di acido, per neutralizzarlo servono esattamente 0.00250 mol di NaOH, cioè 25.00 mL di NaOH 0.100 M.
Osserva il pH nel laboratorio mentre aggiungi la base. All'inizio sale lentamente: dopo 20.0 mL è solo 1.95. Poi, vicino al punto di equivalenza, aumenta bruscamente. Tra 24.9 mL e 25.1 mL, una differenza di poche gocce, il pH salta da 3.70 a 10.30. Per un acido forte e una base forte il punto di equivalenza è a pH 7.00, perché il cloruro di sodio non reagisce con l'acqua. In seguito il pH dipende dall'idrossido in eccesso e la curva si appiattisce, raggiungendo 12.52 a 50.0 mL.
Acidi deboli e scelta dell'indicatore
Nel laboratorio passa all'acido acetico. La curva parte più in alto, a pH 2.87, e sale più gradualmente. A metà strada verso il punto di equivalenza, a 12.50 mL, metà dell'acido è diventata acetato e il pH è uguale al pKa, circa 4.74. Al punto di equivalenza la beuta contiene acetato di sodio; l'acetato è una base debole, quindi il pH è 8.72, non 7. Questo conta nella scelta dell'indicatore. La fenolftaleina, che vira tra 8.3 e 10, copre il tratto ripido di entrambe le curve. Con l'acido acetico il metilarancio virerebbe troppo presto, durante i primi millilitri, dando un risultato sbagliato.
| NaOH aggiunto (mL) | pH, HCl 0.100 M | pH, acido acetico 0.100 M |
|---|---|---|
| 0.0 | 1.00 | 2.87 |
| 12.5 | 1.48 | 4.74 |
| 24.9 | 3.70 | 7.14 |
| 25.0 | 7.00 | 8.72 |
| 25.1 | 10.30 | 10.30 |
| 50.0 | 12.52 | 12.52 |
- HCl + NaOH → ? + H₂O. Qual è il sale?
- NaCl
- NaH
- ClOH
- Na₂O
- Quante moli di HCl ci sono in 25.00 mL di HCl 0.100 M?
- Quale volume di NaOH 0.200 M neutralizza 25.00 mL di HCl 0.100 M, in mL?
- 20.00 mL di HCl richiedono 16.00 mL di NaOH 0.100 M. Qual è la concentrazione di HCl in M?
- Qual è il pH al punto di equivalenza della titolazione di HCl con NaOH?
- Perché il punto di equivalenza dell'acido acetico con NaOH è sopra 7?
- Gli ioni acetato sono una base debole
- L'acido acetico è forte
- NaOH è debole
- L'acqua bolle
- Quale indicatore è adatto alla titolazione dell'acido acetico?
- Fenolftaleina
- Metilarancio
- Nessuno è adatto
- Qualsiasi indicatore
- Quante moli di HCl neutralizzano 0.010 mol di Mg(OH)₂?
- Al punto di semiequivalenza della titolazione di un acido debole, il pH è uguale a…
- pKa dell'acido
- 7
- 14
- pKw
- L'acido gastrico è HCl circa 0.03 M. Qual è il suo pH, con una cifra decimale?
- Neutralizzazione: acido + base → sale + acqua; la reazione netta è H₃O⁺ + OH⁻ → 2H₂O.
- La titolazione determina una concentrazione sconosciuta dal volume di titolante al punto di equivalenza.
- Acido forte con base forte: equivalenza a pH 7.00. Acido debole con base forte: sopra 7 (8.72 per l'acido acetico), quindi scegli la fenolftaleina.
Fonti di questo corso (10)
- OpenStax Chemistry 2e (openstax.org/books/chemistry-2e): 4.2 neutralization and antacids (stomach roughly 0.03 M HCl, milk of magnesia Mg(OH)2, Al(OH)3)
- 14.1 Brønsted-Lowry acids and bases (Boyle 1680, Davy 1815, Arrhenius 1884, Brønsted and Lowry 1923, autoionization about two in a billion molecules, Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ at 25 °C, about 5.6 × 10⁻¹³ at 100 °C)
- 14.2 pH and pOH (pH = −log[H3O+], stomach acid 1.2 × 10⁻³ M gives 2.92, vinegar about 4 × 10⁻³ M gives 2.4, blood 7.3, KOH 0.0125 M gives 12.10, neutral pH 6.31 at 80 °C, rainwater 5 to 6, acid rain below 5, pH meter resolution 0.001, Figure 14.2: 1 M HCl 0, gastric juice about 1.5, lime juice about 2, wine about 3.5, coffee about 5, milk of magnesia about 10.5)
- 14.3 relative strengths (six strong acids and six strong bases, Ka, percent ionization, 0.100 M acetic acid 1.3%)
- 14.6 buffers (normal blood pH about 7.4)
- 14.7 titrations (25.00 mL of 0.100 M HCl or acetic acid with 0.100 M NaOH, Table 14.2, equivalence pH 7.00 and 8.72, half-equivalence pH = pKa, Ka acetic acid 1.8 × 10⁻⁵, methyl orange Ka 4.0 × 10⁻⁴ red HIn and yellow In⁻, interval about pKa ± 1, phenolphthalein colourless below pH 8.3)
- LibreTexts Acid-Base Indicators (litmus about 5 to 8, methyl orange 3.1 to 4.4, phenolphthalein 8.3 to 10.0; chem.libretexts.org) and bromothymol blue 6.0 to 7.6 yellow to blue (Prairie South indicator table via LibreTexts Chemistry 30)
- PubChem acetic acid pKa 4.76 at 25 °C, sodium bicarbonate 0.1 M pH 8.3, ammonia 0.1 N pH 11.1, sodium hydroxide (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
- NOAA Ocean acidification (noaa.gov: surface ocean pH has fallen by 0.1 since the industrial revolution, about a 30 percent increase in acidity)
- IUPAC CIAAW abridged standard atomic weights.
Consultato il: 2026-10-17